基于有限元连杆受力分析本科论文 .doc

机械工程学院毕业设计（论文） 题 目： 基于有限元连杆受力分析 专 业： 车辆工程 目录 1引言 1 1.1.论文研究目的、现状及意义 2 1.1.1论文研究的目的和意义 2 1.1.2 发动机连杆研究现状 2 1.1.3 论文研究的意义 2 1.2 论文研究主要内容 2 1.3 发动机连杆运动分析 3 1.4 发动机连杆的三维模型建立 3 2基于ANSYS发动机连杆的有限元分析 4 2.1 ANSYS的简介 5 2.2汽车连杆的三维实体建模 6 2.2.1 连杆杆身以及小头结构的三维实体建模 6 2.2.2 连杆大头结构的三维实体建模 6 2.2.3 机体组子结构的三维实体的建模 7 3连杆ANSYS有限元分析 8 3.1 启动ANSYS 8 3.2 导入连杆组建到ANSYS 8 3.3 进行网格的添加 9 3.4载荷的施加 11 3.5 求结果操作 13 3.6 改进办法 18 小结 18 致谢 19 参考文献 20 基于汽车连杆的有限元分析 摘要：目前连杆的计算强度都是采取有限元分析的方法进行的。本文将对捷达EA113汽油发动机连杆作为研究对象，模拟汽车发动机的工作情况，推算出连杆在汽车发动机工作时，可能会出现的最大载荷，并模拟于Ansys有限元分析软件，对其进行合理的力学分析。并借助Pro/Engineer软件对其进行了绘图。同时，通过对连杆进行有限元的分析，我们可以更清楚的了解到连杆在工作的过程中可能会出现的断裂等危险情况。所以，为了提高连杆的强度和刚度，我们不能简单的依靠增大尺寸。因为连杆的重量的增加也会导致其惯性力的增大，所以我们设计的总体要求就是在减轻结构的条件下提高足够的刚度和强度！利用Ansys软件的Mechanical APDL模块进行有限元分析得出相关的力学数据。 关键字：汽油机发动机连杆、运动学、有限元分析、Ansys Mechanism 1引言 近半个世纪来，随着计算机技术的快速发展以及其广泛的应用和有线元理论的不断完善，出现了许多的有限元软件。例如ANSYS,ALGOR等等。 ANSYS作为一款大型的有限元分析软件，在各个领域得到了充分的应用，能够进行结构﹑热﹑流体﹑电磁以及人体力学等方面有诸多的应用。而Pro/ENGINEER﹑CATIA等三维软件则广泛的应用在机械制造﹑汽车﹑船舶﹑土木工程﹑铁路等领域。ANSYS是第一个通过IOS9001质量认证的大型有限元分析软件，是美国机械工程师协会的标准分析软件也是近20种专业技术协会认证的标准分析软件。 [1] 1.1.论文研究目的、现状及意义 1.1.1论文研究的目的和意义 连杆机构作为发动机动力推进系统的重要组成部分，了解其运动学和动力学特性，有更深刻的认识发动机的工作过程、伴随近年来计算机技术的飞速发展，大内存、高处理速度计算机的普及， 软件功能也日益完善和强大，使得建立复杂三维实体模型、基于三维有限元模型进行有限元分析。因此，在先进的计算机软、硬件技术成熟的条件下，跟随时代的发展，适时的将它们应用于发动机的研究，既具有现实意义，且符合时代发展趋势。 本文以发动机为研究对象，借助主流软件Pro/ENGINEER对其进行了，具体工作如下： (1) 利用软件Pro/ENGINEER建立的三维模型，包括，结构等，全面深入地了解的结构特点并以此为基础完成发动机的； (2) 利用软件对学分析，并录制动画 图1-1 发动机连杆运动分析示意图 1.4 发动机连杆的三维模型建立 本论文以捷达EA113汽油发动机的连杆作为分析对象,其具体参数如表1-4-1所示（单位mm）： 表1-4-1 发动机连杆参数表 连杆大头 杆身 连杆小头 外径D=56.36 杆长L=149 外径D=30.73 内径d= 50.30 杆厚H=18 内径d=24.20 厚度H=26.73 ／ 厚度H=26.73 图1连杆结构式意图 2基于ANSYS发动机连杆的有限元分析 对于汽车连杆的有限元分析我们是利用ANSYS软件来分析的。其具体的分析过程有以下几步： 1、、、、ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo,?NASTRAN, Alogor, I－DEAS,?AutoCAD等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用。在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工