基于CAD-CAE的發(fā)動機曲柄連桿機構設計研究.pdf

1、曲軸連桿是發(fā)動機最重要的兩個受力部件，其疲勞強度對發(fā)動機的可靠性和安全性具有重要意義。由于曲軸連桿結構復雜，在發(fā)動機結構設計和改進過程中，建立三維模型需要花費較多時間，而且在進行有限元強度分析時，其載荷條件的施加也比較困難。CAD二次開發(fā)技術和計算機輔助工程CAE的參數(shù)化編程語言的應用，能夠方便快捷的建立三維模型和進行有限元疲勞強度分析，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，在分析曲軸連桿結構的基礎上，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，實現(xiàn)了曲軸連桿的參數(shù)化建模和局部結構尺寸的修改。
　　 其次，將通過二次開發(fā)建立的曲軸連桿幾何模型，導入前處理軟件Hypermesh中進行網(wǎng)格劃分，為了得到高質量的網(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、壓工況下的應力云圖，確定其危險點。并對曲軸進行了疲勞強度的自動求解編程，實現(xiàn)了快速求解曲軸各節(jié)點的安全系數(shù)；對連桿進行了基于接觸理論的有限元分析，對危險點進行了疲勞校核。
　　 通過本文的研究，大大簡化了曲軸