基于CAD-CAE的發(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計研究.pdf

1、曲軸連桿是發(fā)動機(jī)最重要的兩個受力部件，其疲勞強(qiáng)度對發(fā)動機(jī)的可靠性和安全性具有重要意義。由于曲軸連桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計和改進(jìn)過程中，建立三維模型需要花費(fèi)較多時間，而且在進(jìn)行有限元強(qiáng)度分析時，其載荷條件的施加也比較困難。CAD二次開發(fā)技術(shù)和計算機(jī)輔助工程CAE的參數(shù)化編程語言的應(yīng)用，能夠方便快捷的建立三維模型和進(jìn)行有限元疲勞強(qiáng)度分析，對縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高產(chǎn)品競爭力有重要意義。
　　 首先，本文通過研究CATIA二次開發(fā)

2、技術(shù)和CAA二次開發(fā)原理，利用CATIA提供的二次開發(fā)工具CAA，在分析曲軸連桿結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建立了曲軸連桿的參數(shù)化建模系統(tǒng)。通過輸入曲軸連桿的主要參數(shù)，能夠快速生成曲軸連桿的三維幾何模型，實(shí)現(xiàn)了曲軸連桿的參數(shù)化建模和局部結(jié)構(gòu)尺寸的修改。
　　 其次，將通過二次開發(fā)建立的曲軸連桿幾何模型，導(dǎo)入前處理軟件Hypermesh中進(jìn)行網(wǎng)格劃分，為了得到高質(zhì)量的網(wǎng)格模型，在網(wǎng)格劃分時，采用精度較高的10節(jié)點(diǎn)四面體二次單元solid187。

3、
　　 最后，通過對曲軸連桿工作過程中的受力分析，并進(jìn)行合理的簡化，計算出了曲軸和連桿在拉、壓工況下的受力大小。利用ANSYS提供的APDL參數(shù)化語言編程，實(shí)現(xiàn)了曲軸連桿載荷的參數(shù)化加載和自動求解，得到曲軸連桿在拉、壓工況下的應(yīng)力云圖，確定其危險點(diǎn)。并對曲軸進(jìn)行了疲勞強(qiáng)度的自動求解編程，實(shí)現(xiàn)了快速求解曲軸各節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)；對連桿進(jìn)行了基于接觸理論的有限元分析，對危險點(diǎn)進(jìn)行了疲勞校核。
　　 通過本文的研究，大大簡化了曲軸