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发动机重要零部件有限元分析学士学位
目 录
目 录.......................................................................................................................................................1
摘 要 3
Absract..........................................................................................................................................4
引 言 5
第一章 绪论 6
1.1 课题提出的意义 6
1.2 国内外研究现状与发展 8
1.2.1 汽车发动机零部件有限元网格生成技术 8
1.2.2 曲柄连杆机构有限元发展趋势 10
1.2.3 有限元法的发展趋势 11
1.3课题研究目标、研究内容 11
1.3.1研究目标 11
1.3.2研究内容 12
第二章 有限元分析、Proe/E理论基础 13
2.1 有限元法 13
2.1.1有限元法的一般程序结构 13
2.2 有限元方法理论 15
2.3 Pro/E软件简介 16
2.3.1实体模型 17
2.3.2单一数据库 17
2.3.3以特征作为设计的单位 17
2.3.4参数化设计 17
第三章 基于连杆,活塞特征的三维实体建模 18
3.1 连杆 18
3.1.1连杆的特点分析 18
3.1.2连杆的建模思路 18
3.1.3连杆三维模型的建立 18
3.1.4技巧与提高 19
3.2 活塞 20
3.2.1 活塞的特点分析 20
3.2.2 活塞的建模思路 20
3.2.3 活塞三维模型的建立 20
3.2.4 技巧与提高 21
第4章 零部件的静态有限元分析 22
4.1 有限元分析软件的选择 22
4.2 Pro/MECHANICA简介 24
4.2.1 Pro/MECHANICA模块简介 24
4.2.2 Pro/MECHANICA的工作模式 24
4.2.3 使用Pro/MECHANICA的一般过程 25
4.3 连杆的有限元分析 26
4.3.1连杆有限元分析的内容 26
4.3.2定义杂项 26
4.3.3划分网格 27
4.3.4连杆的约束条件及受力条件 29
4.3.5 压缩工况下的应力分析 29
4.3.6 拉伸工况下的应力分析 32
4.4 活塞的有限元分析 35
4.4.1 几何模型的简化 35
4.4.2 定义杂项 36
4.4.3 设置活塞的约束条件及载荷 36
4.4.4 划分网格 37
4.4.5 活塞的结构分析 38
4.4.6 应力分析结果 39
4.4.7 疲劳分析 42
结论与展望 44
致 谢 46
参考文献 47
发动机重要零部件有限元分析
专业班级:J机械0803 姓名:徐亚光
指导老师:王霄 职称:教授
摘要 作为生产柴油机的领军行业,为了提升行业的生产竞争力,柴油机在设计上已经开展了计算机辅助工程的应用工作,本文研究的课题就来源于汽车实验室。本文进行了发动机重要零部件活塞,连杆的有限元。
本文在有限元分析方面提供了有限元分析的输入载荷。本论文主要完成了以下工作:
(l)利用Pro/E软件建立连杆,活塞的三维模型,进行模型简化,并在Pro/E Mechanica中划分网格,约束材料,连接等条件得到有限元模型,包括模型选择及简化、单元选择、网格划分、选择工况、确定边界条件及确定载荷和约束施加等;对连杆在压缩工况下的静态应力分析,得到了与实际情况相符的应力云图,变形云图以及等值线应力分布图等;对连杆在拉伸工况下的静态分析,同时得到了其应力云图与变形云图。
对活塞进行静态有限元分析研究。通过分析活塞受力情况,使用Pro/mechanic软件对活塞进行结构分析,得到其应力云图,等值线分布云图及其变形云图,并对寿命进行校核,分别得到了活塞的疲劳寿命云图和安全因素图。
本文用Pro/E对连杆,活塞在静态工况下的极限位置进行了简单的分析,对今后发动机连杆,活塞的应力,疲劳计算有一定的参考价值。
关键词: 连杆 活塞 静态分析 有限元分析 结构分析
Finite element analysis of the important parts of the engine
Abstract Leader in the industry as a production diesel engine, i
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