連桿結構分析及其性能優(yōu)化設計的研究_第1頁
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1、連桿結構分析及其性能優(yōu)化設計的研究連桿結構分析及其性能優(yōu)化設計的研究ResearchofStructureAnalysisPerfmanceOptimizationDesignofConnectingRod領域:動力工程作者姓名:楊開會指導教師:趙昌普副教授企業(yè)導師:景華陽高工天津大學機械工程學院二○一五年五月萬方數據I摘要本文的目的是根據生產過程中的實際運行工況參數,對小型通用汽油機連桿組件進行優(yōu)化設計,盡可能達到質量較輕、體積較小,

2、外形布局合理,最大程度緩解連桿大、小頭與桿身過渡區(qū)的應力集中現象。運用CATIAV5實現小型通用汽油機連桿的參數化三維實體特征建模,并進行了有限元分析。由于CATIA是CADCAE一體化的設計與分析平臺,這樣就不存在實體模型向有限元模型轉化過程中數據丟失、特征損壞等現象。運用CATIAV5在對連桿組件進行有限元分析時,采用了剛性約束(即曲柄銷約束),模擬了連桿大頭孔與曲柄銷之間的接觸狀態(tài)。考慮了單元尺寸、單元類型對網格質量的影響。通過C

3、ATIACAE對小型通用汽油機的連桿進行結構強度及剛度變形分析和動態(tài)性能分析??梢栽谠O計過程中邊進行設計邊進行分析,使分析的數據結果充分地反映到設計上來,真正體現CAE為實際生產服務。在優(yōu)化約束的條件下,連桿的結構尺寸發(fā)生了變化,使應力與變形有所增大,但此時的安全系數為1.55,大于材料的最低安全系數1.5。同時大小端過渡圓弧的優(yōu)化減緩了連桿過渡圓弧處的應力集中現象,使連桿的結構更加合理。另外,優(yōu)化前后連桿的質量減少大約7%,所以連桿的

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