建模及强度分析报告

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1、1.建模及强度分析目的1)正确将三维CAD图导入分析软件；2)修改不必要的细节，使网格剖分更均匀；3)根据计算机的计算能力，选取适当的单元剖分网格；4)正确施加载荷和边界条件；5)完成强度分析；2.模型参数1）平衡块参数曲轴型号质量（Kg）质心坐标（mm）6缸10.44172.12）曲轴材料部件材料牌号密度Kg/m3杨氏系数GPa泊松比强度应力MPa屈服极限MPa曲轴42CrMoA78002030.38346373）曲轴载荷－－连杆对曲轴的作用力曲柄序号第1缸发火时载荷（kN）TZ132.93285.

2、862-19.89-32.363-3.52-48.91416.86-34.735-17.38-30.406-3.52-48.914）载荷及其作用方向，如图95）曲轴上载荷的分布沿曲柄销轴线为抛物线分布沿轴颈径向为余弦分布3.具体操作过程：1)首先将三维CAD图导入ANSYS分析软件，进行相关参数的设置；2)其次进行网格的划分，由于电脑配置问题，本次划分的网格较为稀疏，划分后网格数量为27009个；3）在模型上加相应质量块，目的是用来平衡模型，降低模型旋转惯性，根据需求，本次施加了12个质量为10.44

3、kg的质量块；94）对模型进行静态分析，根据计算结果找出最大应力位置，与考核标准进行对比分析；5）进行模态分析。4.静力分析结果1）静力分析整体如图：2）最大应力处于主轴颈处，如图：93）其他主轴颈处应力如图：5.模态分析结果1）曲轴的前6阶模态的固有频率模态阶数固有频率/Hz1145.13220.253262.34460.195502.116587.662）前6阶模态振型如图9（a）一阶模态振型（b）二阶模态振型9（c）三阶模态振型（d）四阶模态振型9（e）五阶模态振型（f）六阶模态振型96.总结本

4、次实验综合运用了CAD与ANSYS软件对曲轴进行了静力分析与模态分析。通过静力分析与计算，得出曲轴的许用应力最大值；通过模态分析计算求得了曲轴的自由振动模态的固有频率和振型，前6阶模态的固有频率从146.13到587.66，随着频率的增大，通过曲轴的模态振型图可知，在曲轴的振动过程中，曲轴的变形越来越大。预计在变形达到一定程度时，曲轴将出现破坏现象。同时，通过模态分析，得到曲轴变形最大的位置和最可能出现破坏的地方，为以后的优化设计奠定了基础。9建模及强度分析报告2016.109