基于有限元連桿受力分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 07:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 比中都名列第一。目前，中國100多所理工院校采用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析或者作為標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)軟件。1．ANSYS的基本模塊功能：@ANSYS MultiphysicsTM產(chǎn)品功能 @結(jié)構(gòu)分析功能 @線性@非線性@一幾何非線性@一材料非線性@一單元非線性@一接觸非線性@靜力分析@動(dòng)力分析@一瞬態(tài)動(dòng)力本文采用三維軟件Pro/E，對發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿部件進(jìn)行三維實(shí)體建模，并進(jìn)行裝配，最終進(jìn)行有限元分析。 連桿桿身以及小頭結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體建模我們利用三維軟件Pro/E對發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿桿身以及連桿小頭進(jìn)行三維建模，由于連桿小頭與活塞相連，直接受到活塞壓力的作用，所以其強(qiáng)度和剛度必須能滿足使用條件。其具體模型如圖21所示。圖21連桿桿身以及大頭結(jié)構(gòu)利用Pro/E對連桿桿身以及連桿大頭的建模我們需要注意其圓倒角和曲面的處理，利于美觀。 連桿大頭結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體建模連桿軸承安裝在連桿的大頭孔中，與曲柄上的連桿軸頸裝合在一起，是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的配合副之一。為了在較小的重量下得到較大的剛度，高速內(nèi)燃機(jī)的截面都是由小到大逐漸增大的。連桿大頭一般是與桿身軸線相垂直的。斜的切口也有利于減小螺釘承受的拉伸負(fù)荷。[6]其具體模型如圖22所示。圖22 連桿大頭結(jié)構(gòu) 機(jī)體結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體的建模機(jī)體結(jié)構(gòu)有連桿大頭、桿身、小頭組成。并將我們組建好的模型保存成IGES格式。我們利用軟件建模簡化后的結(jié)構(gòu)如下圖231和圖232所示：圖232連桿結(jié)構(gòu)3連桿ANSYS有限元分析 啟動(dòng)ANSYS點(diǎn)擊桌面按鈕，進(jìn)入ANSYS主界面。如圖311所示：圖311 ANSYS主頁面 導(dǎo)入連桿組建到ANSYS單擊ANSYS主頁面菜單，再點(diǎn)擊子菜單的import按鈕，點(diǎn)擊IGES 添加我們做好的組建，其效果組件如圖321所示。圖321 導(dǎo)入ANSYS效果圖 進(jìn)行網(wǎng)格的添加單擊主菜單的按鈕，再點(diǎn)擊子菜單下的按鈕，之后點(diǎn)擊就會出現(xiàn)如下的對話框然后點(diǎn)擊Add按鈕，并在彈出的對話框中選擇Solid，找到Brick 8node 45進(jìn)行網(wǎng)格劃分的添加。如圖331的選擇：圖331 ，我們連桿的材料為中碳結(jié)構(gòu)鋼45鍛模，密度為7800，楊氏模量為30e6,.(彈性模量和泊松比都是材料的固有彈性常數(shù)) [3] 設(shè)置具體方法為：點(diǎn)擊按鈕，在點(diǎn)擊按鈕，之后會出現(xiàn)如圖332和圖333對話框：圖332對話框圖333對話框最后我們進(jìn)行網(wǎng)格劃分的最后一步，在進(jìn)行上述兩個(gè)關(guān)鍵的步驟之后我們，點(diǎn)擊按鈕，在點(diǎn)擊子菜單的按鈕，之后會出現(xiàn)對話框。我們繼續(xù)選擇Mesh按鈕。在選擇我們導(dǎo)入的實(shí)體會出現(xiàn)如圖334的效果圖：圖334對話框其網(wǎng)格劃分效果圖335和圖336所示：圖335網(wǎng)格圖圖336網(wǎng)格效果圖載荷的施加非常重要，載荷的施加正確與否，將會影響我們后面的求解過程，在之前我們我們已經(jīng)求出當(dāng)活塞處于上止點(diǎn)時(shí)，連桿所受到的力最大，所以我們只需要施加此時(shí)的載荷即可。由于在此時(shí)，連桿小頭受力的主要是其內(nèi)圓的下半部分，所以我們在此半圓面上施加載荷。具體操作如下：我們點(diǎn)擊主菜單的 按鈕，再選擇，之后選擇鍵，在點(diǎn)擊Structural,點(diǎn)擊Pressure后選擇On Areas。會出現(xiàn)圖341的效果圖。圖341網(wǎng)格效果圖這個(gè)表明我們施加的載荷以及具體施加的位置。紅色的網(wǎng)格使我們之前劃分的結(jié)果。在進(jìn)行載荷施加之后我們還需要進(jìn)行位移的區(qū)域的確定，我們選擇了連桿大頭的內(nèi)圓作為選擇區(qū)域。我們選擇菜單Main Menu: Solution→Define Loads→Apply→Sturctural→Di
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