直列四缸發(fā)動機(jī)曲軸ansys分析-展示頁
2025-07-08 03:46本頁面
【正文】 的優(yōu)點(diǎn)之一就是能單獨(dú)地劃分幾何體的網(wǎng)格，而之前劃分網(wǎng)格時只能整個模型同時一起劃分，顯然，直接控制網(wǎng)格劃分具有更大的柔性。ANSYS ，為ANSYS的不同求解器提供相應(yīng)的網(wǎng)格文件。一個良好的網(wǎng)格劃分，不但可以保證分析結(jié)果的精度，同時也能夠大大降低后期處理的計算量。表2 QT800材料參數(shù)材料抗拉強(qiáng)度/MPa抗拉屈服強(qiáng)度/MPa硬度/HBS彈性模量/密度/泊松比QT800≥800≥4802453557850在workbench中設(shè)置曲軸材料參數(shù)如圖5所示。圖4 曲軸三維實體圖本文中曲軸材料為QT800，其基體組織為珠光體或索氏體，主要用于所受載荷較大、受力復(fù)雜的汽車、拖拉機(jī)的曲軸、連桿、凸輪軸等等場合。圖3 平衡重設(shè)計尺寸考慮到在ANSYS中直接進(jìn)行曲軸建模的復(fù)雜性，本文通過SolidWorks建立三維幾何模型，并與ANSYS Workbench無縫連接，進(jìn)行有限元分析?，F(xiàn)給出曲軸結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計尺寸如表1。為了減少應(yīng)力集中，曲軸上不同截面的結(jié)合處都有半徑不同的倒角，如果在建模時考慮這些倒角和油孔，則會使有限元的網(wǎng)格非常密集，大大增加了模型的單元數(shù)量且生成的網(wǎng)格形狀也不理想，降低了求解精度。由于曲軸的具體尺寸參數(shù)設(shè)計較為復(fù)雜，本文不詳細(xì)敘述。圖1 曲軸實物圖曲軸的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡重和后凸緣盤等部分構(gòu)成，前端軸主要用來安裝止推墊圈、啟動抓和皮帶輪等部件；曲柄用來連接主軸頸和連桿軸頸；平衡重的作用是平衡曲軸工作時產(chǎn)生的離心慣性力及其力矩；后凸緣盤用來安裝飛輪等部件。同時，在周期性變化的載荷作用下，曲軸可能在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)發(fā)生共振，加速曲軸的疲勞破壞。在工作過程中，曲軸承受著氣缸內(nèi)的氣體壓力及往復(fù)和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力引起的周期性變化載荷。有限元分析課程報告直列四缸發(fā)動機(jī)曲軸有限元分析姓名： 學(xué)號： 分?jǐn)?shù)： 年 月 日 目 錄 1 2 4 確定物理場和網(wǎng)格劃分法 4 確定全局網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置 4 確定局部網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置 4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查 5 調(diào)整網(wǎng)格劃分 6 8 8 8 有限元求解結(jié)果分析 10 加密收斂分析 12 14 14 約束條件 14 參數(shù)設(shè)置 14 結(jié)果分析 14參考文獻(xiàn) 17曲軸（如圖1所示）是發(fā)動機(jī)中最重要、承載最復(fù)雜的零件之一。其造價約占一臺發(fā)動機(jī)總價的20%30%，它的使用壽命決定發(fā)動機(jī)的使用壽命。這些扭轉(zhuǎn)力矩和大小、方向不斷變化的彎曲力，在曲軸內(nèi)產(chǎn)生交變的彎曲及切應(yīng)力，使曲軸發(fā)生疲勞破壞。由于曲軸是發(fā)動機(jī)中典型的易損件之一，其強(qiáng)度和振動特性都會影響到整機(jī)的工作性能，因此對曲軸進(jìn)行有限元分析，研究曲軸的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)，了解其固有頻率和模態(tài)振型，對于設(shè)計和優(yōu)化曲軸結(jié)構(gòu)有重要意義。 1 2 3 4 5 6圖2 曲軸基本結(jié)構(gòu)1前端軸 2主軸頸 3平衡重 4曲柄 5連桿軸頸 6后凸緣盤 本文所研究曲軸為某直列四缸發(fā)動機(jī)整體式曲軸，含有5個主軸頸，4個連桿軸頸、曲柄和平衡重。同時，由
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