N485柴油機曲軸有限元分析

1.35萬字 38頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

目 錄
第一章 緒論 6
1.1背景 6
1.2國內(nèi)外現(xiàn)狀 7
1.3有限元的歷史及理論 8
1.4本文的主要研究內(nèi)容 9
1.4.1利用Pro/ENGINEER 建立三維立體模型 9
1.4.2利用HyperMesh的網(wǎng)格劃分 9
1.4.3載荷與邊界條件 10
1.4.4計算結果及其分析 10
1.4.5曲軸結構優(yōu)化 10
1.5研究計劃 10
第二章 基于特征的曲軸三維模型 12
2.1Pro/E軟件簡介 12
2.1.1實體模型 12
2.1.2單一數(shù)據(jù)庫 12
2.1.3以特征作為設計的單位 13
2.1.4參數(shù)化設計 13
2.2曲軸的結構及其作用 13
2.3基于特征的曲軸三維模型 14
2.4本章小結 25
第三章 曲軸的靜強度有限元分析 26
3.1HyperMesh功能介紹及其背景 26
3.1.1HyperMesh模塊簡介 26
3.1.2HyperMesh軟件特點 27
3.1.3使用HyperMesh的一般過程 27
3.2曲軸有限元模型的建立 28
3.2.1曲軸實體模型的簡化原則 28
3.2.2有限元模型的幾何清理 29
3.2.3有限元模型的網(wǎng)格劃分 30
3.3約束條件的處理及載荷的施加 33
3.3.1約束的處理 33
3.3.2載荷的施加 33
3.4本章小結 33
第四章 有限元分析結果 35
4.1在爆壓下的應力分布以及變形 35
4.1.1應力的分布 35
4.1.2爆壓下的變形 36

4.2本章小結 36
結 論 37
致 謝 38
參考文獻： 39



摘要 曲軸是發(fā)動機中最重要的運動部件之一。它的尺寸參數(shù)還影響著發(fā)動機整體尺寸、重量和制造成本，并且在很大程度上影響著發(fā)動機的可靠性和壽命。曲軸在工作中承受著氣缸內(nèi)爆發(fā)性的氣體壓力、往復運動質量及旋轉質量慣性力引起的周期性變化的載荷，并對外輸出扭矩，因此承受交變的拉伸、壓縮、彎曲和扭轉的復合應力，同時還有彎曲振動，從而會引起曲軸的疲勞失效，而一旦失效，就可能引起其他零件隨之破壞。所以如何比較準確的得到應力和變形的大小及分布，對于指導曲軸的優(yōu)化，改進和設計具有重要意義。有限元技術的出現(xiàn)為工程技術領域提供了一個強有力的工具。有限元技術在發(fā)動機零部件中的廣泛應用，提高了設計的可靠性，優(yōu)化了結構，縮短了設計周期，降低了設計成本大大推動了發(fā)動機工業(yè)的發(fā)展。
本文以N485柴油機曲軸為研究對象，根據(jù)曲軸的二維圖紙，利用三維建模軟件Pro/E建立了連曲軸的三維模型。為了方便接下來的操作，對模型的復雜特征做了簡化處理，忽略了小的倒角、凸臺、圓角、螺栓孔。使用hypermesh軟件劃分有限元網(wǎng)格，設立單元屬性和材料屬性，添加約束和載荷，對曲軸的簡化模型在受最大壓力的工況下進行了應力分析。并對結果進行分析，查看曲軸在極限工況下應力最大的區(qū)域，為曲軸的優(yōu)化提供依據(jù)。



關鍵詞：曲軸 有限元法 Pro/E hypermesh