毕业论文参考-基于ANSYS的连杆应力有限元分析及结构优化.docxVIP

XXXXX毕业设计（论文）

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摘要

众所周知，发动机是汽车一切非简单部件中最重要的部件之一。而曲轴连杆作为发动机转换能源的重要零部件，承担着将燃料化学能转换为机械能的重点工作。其主要作用是将来自于活塞的力传递给曲轴，使活塞的往返运动转化为曲轴的旋转运动。在发动机运行时，连杆承受着复杂的载荷，其受力主要包含来自于活塞的压力、活塞及其自身往复运动的惯性力，而且对于这些力的大小和方向，其特征都是周期性变化的。所以，这就要求强度及刚度对连杆都要满足。故而需要对发动机连杆进行强度分析及结构优化。

由于计算机的快速发展，采用计算机辅助分析的方法来研究机械结构在工程领域中已广泛使用。ANSYS是一款通用性很强且功用非常强大的有限元分析软件，故本文以ANSYS14.0为核心对发动机连杆进行了有限元应力分析。

本论文主要做了如下工作：

（1）使用UG10.0软件建立了连杆的三维模型，导入ANSYS14.0软件划分网格，得到有限元分析模型。

（2）对发动机连杆进行静力学分析，得到了连杆拉压工况的的应力云图和位移云图。

（3）结合连杆受力情况，对连杆进行了结构优化设计，使其在满足相同强度条件的情况下减少重量，以达到减小惯性力及材料的目标。

本文借助于大型有限元分析软件ANSYS14.0对发动机连杆进行有限元应力分析，验证了连杆的性能及研究了连杆强度计算和优化设计方法，从静力学方面判断出连杆工作的可靠性。

关键词：曲轴连杆，有限元，强度分析，优化

ABSTRACT

Asweallknow,engineisoneofthemostimportantpartsofallthecomplexpartsofautomobile.Crankshaftconnectingrod,asanimportantpartofenginepowerconversion,undertakesthecoretaskofconvertingfuelchemicalenergyintomechanicalenergy.Itsmainfunctionistotransfertheforcefromthepistontothecrankshaft,sothatthereciprocatingmotionofthepistoncanbetransformedintotherotatingmotionofthecrankshaft.Whentheengineworks,theconnectingrodbearsharshworkingconditionsandcomplexloads.Theforcemainlycomesfromthegasforceofthepiston,theinertiaforceofthepistonanditsreciprocatingmotion,andthemagnitudeanddirectionoftheseforcesshowperiodicchanges.Therefore,itrequirestheconnectingrodtohaveenoughstrengthandstiffness.Therefore,itisnecessarytoanalyzethestrengthandoptimizethestructureoftheengineconnectingrod.

Becauseoftherapiddevelopmentofcomputer,themethodofcomputeraidedanalysishasbeenwidelyusedinthefieldofengineering.ANSYSisaveryversatileandpowerfulfiniteelementanalysissoftware,sothispapertakesANSYS14.0asthecoretocarryoutfiniteelementstressanalysisofengineconnectingrod.

Themainworkofthispaperisasfollows:

(1)Thethree-dimensionalmodeloftheconnectingrodisestablishedbyUG10.0