基于ANSYS的曲軸有限元分析及優(yōu)化研究.pdf

1、曲軸是柴油發(fā)動機最重要的部件之一，也是承受載荷最大的部件之一，曲軸的尺寸大小等參數(shù)直接影響著柴油發(fā)動機整機的尺寸大小和重量，并且在很大的程度上也會影響柴油發(fā)動機的性能和可靠性。隨著發(fā)動機技術的不斷進步和完善，曲軸的工作條件也越來越惡劣。
　　曲軸作為柴油發(fā)動機的重要部件，承受著周期性變化的復雜載荷作用，經(jīng)過理論分析和實踐表明，中小型柴油發(fā)動機曲軸的破壞形式在一般情況下主要呈現(xiàn)彎曲疲勞破壞。而一旦曲軸發(fā)生失效，就極有可能引起柴油機內(nèi)

2、部的其他零部件也相繼產(chǎn)生破壞作用。因此對于整體式多缸柴油機的曲軸，如何比較準確地得到曲軸各部分的應力應變的大小、曲軸變形分布情況等，對于本文所討論的直列六缸柴油機曲軸的設計和改進是很重要的。
　　本文對直列六缸柴油發(fā)動機曲軸進行了總體的結構設計，對柴油機曲軸進行了平衡性分析，在分析的基礎上確定了計算曲軸靜平衡、動平衡的有效方法;將所設計的六缸發(fā)動機曲軸用Pro/E三維軟件進行三維建模，根據(jù)曲軸設計相關參數(shù)及理論公式，仿真分析了曲軸

3、的運動特性，并得到曲軸各受力情況隨其旋轉(zhuǎn)運動的變化圖;將Pro/E三維建模軟件與ANSYS有限元分析軟件進行無縫關聯(lián)連接，在Pro/E三維建模軟件中所建立的模型直接關聯(lián)導入ANSYS軟件中，進行合理的預處理分析，采用合適的單元與材料屬性，對曲軸受力分析并確定合適的靜載荷情況進行力和力矩的施加，對曲軸支撐部分進行相應的剛性約束與彈性約束，對曲軸進行靜力分析與模態(tài)分析。在靜力分析中求解最大靜力載荷作用下曲軸結構的位移和應力，在模態(tài)分析中計算