【正文】 劣的情況，所以要求其零部件必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 的預(yù)緊工況、爆發(fā)工況 ，并將動(dòng)力學(xué)在計(jì)算當(dāng)中得出的結(jié)果應(yīng)用到對(duì)應(yīng)零部件的相關(guān)分析過程中去。 。 具體的步驟包括： 。 6 課題研究?jī)?nèi)容及意義 在目前學(xué)校的硬件條件跟指導(dǎo)老師的指導(dǎo)之下，本文是對(duì)輕型 175F 機(jī)體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度先進(jìn)行建模，然后利用 ANSYS 軟件對(duì)其進(jìn)行有限元分析。雖然這種方法計(jì)算起來工作量比較小，但是在實(shí)際過程中不可能跟設(shè)計(jì)的情況一樣，要考慮到實(shí)際的情況：材料 的彈性，非零位移值，支撐邊界力等等實(shí)際的情況。 第三是 機(jī)體邊界條件的處理。在目前的技術(shù)水平之下，對(duì)螺栓預(yù)緊力的模擬只是簡(jiǎn)單的用桿單元來模擬這個(gè)過程。但是它的弊端就是由于把各個(gè)零部件細(xì)化從而導(dǎo)致對(duì)整體性能分析方面出現(xiàn)誤差，嚴(yán)重 的后果就是與之前設(shè)計(jì)好的模型不一樣，數(shù)據(jù)出現(xiàn)一定的偏差，不利于產(chǎn)品的生產(chǎn)。雖然我國在汽車行業(yè)的起步比較晚，但是在有限元方面，卻通過了大量的實(shí)際生產(chǎn)積累了很多的經(jīng)驗(yàn)，尤其是在柴油機(jī)開發(fā)的領(lǐng)域而對(duì)機(jī)體這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析方面，機(jī)體模型的建立可以從以下幾個(gè)方面來歸納： 第一是 機(jī)體建模 ： 我國在機(jī)體建模方面，主要采用的就是分化機(jī)體模型的方法，就是把機(jī)體的各個(gè)部分分離開來，單一的進(jìn)行有限元的分析跟計(jì)算。 有限元分析法在國外得到了飛速的發(fā)展，它的領(lǐng)域也不僅僅是對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)力分析，而是擴(kuò)大到更多的領(lǐng)域。再者因?yàn)橛邢拊治龇椒ㄔ谄囬_發(fā)過程中對(duì)內(nèi)燃機(jī)機(jī)體中各零部件的分析：復(fù)雜的受力情況的分析，機(jī)體在工作過程中的受力變化。并廣泛使用于機(jī)械電子產(chǎn)品的開發(fā)與研制的領(lǐng)域。有限元法在這種方案設(shè)計(jì)時(shí)的好處是可預(yù)見性很強(qiáng)、成本低等各個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因此采用有限元的技術(shù)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的零部件來進(jìn)行計(jì)算是勢(shì)在必行。對(duì)于有限元結(jié)構(gòu)的這種分析，以便找到解決的辦法。 汽車行業(yè)一直都是高新的技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用的重要的領(lǐng)域。 與此同時(shí)，為了提高它質(zhì)量的同時(shí)并且降低成本，所以要做大量的數(shù)據(jù)的處理跟分析，一定的程度上增加了設(shè)計(jì)的工作量，而傳統(tǒng)的手段是不能來滿足的。這就要內(nèi)燃機(jī)的廠商利用自己的各種資源來提高它本廠制造內(nèi)燃機(jī)的水平。 總之，內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度研究的意義所在，就是在既定的性能要求之下，通過最大限度的節(jié)約材料，保證內(nèi)燃機(jī)的可靠性跟使用的時(shí)間，這就是“最好的方案” “最優(yōu)化的設(shè)計(jì)”。 內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度研究總結(jié)成重要性的三點(diǎn)： 1 提出防止再破壞 改進(jìn)的措施來研究它的破壞形式與原因在零部件發(fā)生的故障跟破壞時(shí)； ，通過各種的方案比較，找出最優(yōu)的方案為合理的結(jié)構(gòu)型式提供參考依據(jù)； 3 通過結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度的研究，選擇許用的應(yīng)力和合理的安全系數(shù)，制定新產(chǎn)品的計(jì)算方法與設(shè)計(jì)的規(guī)范。為了保證內(nèi)燃機(jī)活塞、連桿、曲軸、氣缸等主要零件工作可靠、耐久，它們之間必須嚴(yán)格保持精確的相對(duì)位置，因此在機(jī)體設(shè)計(jì) 過程 中必須對(duì)重要表面的尺寸、幾何形狀、相互位置等有嚴(yán)格的工差要求。 .................................... 8 機(jī)體載荷計(jì)算 .............................................................................................. 22 第三章 175F 機(jī)體強(qiáng)度有限元分析 ........................................................................... 25 簡(jiǎn)介 ..................................................................................................... 25 Pro/E 文件導(dǎo)入 ANSYS................................................................................ 26 分析前處理 .................................................................................................. 27 劃分網(wǎng)格 ........................................................................................................ 33 預(yù)緊工況的有限元分析 ................................................................................ 37 爆發(fā)工況的有限元分析 ............................................................................... 44 第四章 總 結(jié) .............................................................................................................. 51 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 52 4 第一章： 緒論 課題研究背景 中小型高速水冷內(nèi)燃機(jī)的汽缸體與曲軸箱一般是做成一體的，總稱為機(jī)體。 利用 Pro/E 對(duì)機(jī)體進(jìn)行三維建模并對(duì)機(jī)體在靜應(yīng)力作用下的 預(yù)緊工況、爆發(fā)工況進(jìn)行受力分析 ，將結(jié)果導(dǎo)入 ANSYS 中進(jìn)行分 析、網(wǎng)格劃分、 施加約束和載荷 ，最后進(jìn)行相關(guān)的強(qiáng)度計(jì)算。最后利用 Pro/E 軟件對(duì)機(jī)體進(jìn)行三維建模，并用 ANSYS 軟件進(jìn)行有限元的分析。 1 摘 要 本論文研究的對(duì)象是 175F 型柴油機(jī)機(jī)體，首先利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)存的 175F型發(fā)動(dòng)機(jī)的樣本，并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)繪以得到相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)。并在此基礎(chǔ)之上，對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行理論分析。 以運(yùn)動(dòng)學(xué)的動(dòng)力學(xué)的理論知識(shí)為依據(jù)，對(duì)機(jī)體所處環(huán)境的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及在使用中的受力等問題進(jìn)行詳盡的分析，并得到了精確的分析結(jié)果。 關(guān)鍵詞： 175F 機(jī)體 ANSYS 靜應(yīng)力 2 Abstract The study object of this thesis is the 175F type diesel engine, the engine type 175F existing school laboratory samples, and a detailed mapping of theparameters related to get. And on this basis, carried out theoretical analysis on the body structure strength. Finally, the 3D modeling on the body using Pro/E software, and the finite element analysis with ANSYS software . According to the theory of knowledge of kinematics dynamics as the basis, to carry out a detailed analysis of the body the movement environment as well as in the use of force, and the precise analysis results are obtained. On the 3D modeling and the body in the static pre loading, force outbreak conditions stress analysis using Pro/E, the results into ANSYS for analysis, meshing, loading and imposing constraints, the relative strength calculation. Key Words ： 175 Engine Body ANSYS Static stress 3 目錄 摘 要 ...........................................................................................