开题报告——冯洋

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1、华中科技大学文华学院学生毕业设计（论文）开题报告题目：基于ANSYS的发动机连杆有限元分析学生姓名：冯洋学号：080302011108学部（系）：机械与电气工程学部专业年级：08级机械设计制造及其自动化指导教师：孟超莹职称：2012年3月1日学生姓名冯洋学　号080302011108学部（系）机械与电气工程学部专业年级08机械设计制造及其自动化设计（论文）题目基于ANSYS的发动机连杆有限元分析一、设计（论文）选题的依据（选题的目的和意义、该选题在国内外的研究现状及发展趋势等）1.1目的和意义连杆是发动机的主要传动件之一，随着汽车工业制造技术的发展

2、，对于汽车发动机的动力性能及可靠性要求越来越高，而连杆的强度、刚度对提高发动机的动力性及可靠性至关重要，因此，国内外各大汽车公司对发动机连杆的材料及制造技术的研究都非常重视。“小体积、大功率、低油耗”的高性能发动机对连杆提出更新、更高的要求。1.2连杆的毛坯材料发展状况在毛坯材料方面，国内传统工艺连杆毛坯材料一般采用42CrMo、35CrMo、40MnVB、45CrMnB、40Cr、45、40CrMnBS40C等调质钢和S43CVS1(进口)35MnV、40MnS等非调质钢。1984～1994年期间，康明斯生产线用调质钢毛坯40MnBH(GB521

3、6-85),1995年全面转用非调质钢材料毛坯38MnV。而德国发动机系统和零部件专家马勒（MahleGMbH）公司先后推出C70S6BY钢、36MnVS4BY钢、70MnVS4BY钢等。1.3连杆的加工工艺发展状况在加工工艺方面，国内外连杆生产方式大致有：锻造、铸造、粉末冶金等，传统锻造有将连杆体和盖分开锻造、连杆体和连杆盖的整体锻造两种。60年代中期粉末热锻技术开始发展起来，从上世纪80年代以来，粉末冶金注射成型（PIM）得到应用，大多数连杆制造中使用的中碳钢和低合金钢逐步由新钢种和粉末冶金的锻造材料所代替。在连杆体与连杆盖分离工艺方面，国内外

4、连杆的加工工艺大部分采取的方法有锯断、铣断等工艺；最新工艺是使用断裂分开，即胀断工艺（或者裂解工艺），该工艺是用切口(或用机械方法或用激光束制造预裂纹)断裂,使大端连杆盖从连杆体移去。国内部分汽车工业制造厂及设备制造厂如一汽大众、上海大众和上海通用等公司都采用了该技术。连杆属于典型的“杂件”类零件，不但精度要求高，形状复杂，制造难度大，而且生产批量大，连杆的质量直接影响发动机质量。本设计详细介绍了连杆的加工方法的拟订和确立，并对连杆加工工序进行设计。从零件加工工艺的方向进行了一定的探讨。二、主要参考文献综述有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再

5、求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。[1]王新荣，初旭宏.ANSYS有限元基础教程[M].北京：电子工业出版社.2011；[2]张乐乐，谭南林，焦凤川.ANSYS辅助分析应用基础教程[M].北京:清华大学出版社,2006;[3]吉林大学汽车

6、工程系.汽车构造[M].北京:人民交通出版社.2006[4]雷基林，申立中，毕玉华等.有限元分析在内燃机活塞研究中的应用[J].拖拉机与农用运输车.2005；[5]黄鼎键,钟勇,黄键.CAD/CAE技术在发动机活塞设计中的应用[J].海峡科学.2010;[6]李玉珍,马震,张学平.HS-700型发动机活塞的优化设计[J].西安理工大学学报.2005[7]钟毅芳,吴昌林等.机械设计[M].华中科技大学出版社.2001;[8]田绪东,管殿柱.Pro/ENGINEERWildfire4.0三维机械设计[M].北京:机械工业出版社.2009[9]傅祥志。机

7、械原理[M].华中科技大学出版社。2000年10月[10]董建国、高鸿庭.机械专业英语[M].西安：西安电子科技大学出版社，2004三、设计（论文）的研究方案（拟采用的研究方法、准备工作情况及主要措施）、主要研究内容及预期目标研究方案：对于本次毕业设计，我首先要查阅发动机连杆的相关资料，了解发动机的工作原理，大致确定发动机连杆的基本尺寸，用PRO/E或者用ANSYS软件对发动机连杆进行三维建模，然后然后导入到ANSYS中进行静力学分析，找出应力集中区和最大应力值，进行结构参数的改进及优化，最终确定发动机连杆的基本结构尺寸，提高发动机连杆的承载能力。

8、主要研究内容：1.了解发动机的工作原理及分析连杆的受力；2.设计确定发动机连杆的基本结构尺寸；3.用pro/E软件或者AN