基于有限元连杆受力分析毕业论文

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1、机械工程学院毕业设计（论文）题目：基于有限元连杆受力分析2目录1引言11.1.论文研究目的、现状及意义21.1.1论文研究的目的和意义21.1.2发动机连杆研究现状21.1.3论文研究的意义21.2论文研究主要内容21.3发动机连杆运动分析31.4发动机连杆的三维模型建立32基于ANSYS发动机连杆的有限元分析42.1ANSYS的简介52.2汽车连杆的三维实体建模62.2.1连杆杆身以及小头结构的三维实体建模62.2.2连杆大头结构的三维实体建模62.2.3机体组子结构的三维实体的建模73连杆ANSYS有限元分析83.1启

2、动ANSYS83.2导入连杆组建到ANSYS83.3进行网格的添加93.4载荷的施加113.5求结果操作133.6改进办法18小结18致谢19参考文献20基于汽车连杆的有限元分析摘要：目前连杆的计算强度都是采取有限元分析的方法进行的。本文将对捷达EA113汽油发动机连杆作为研究对象，模拟汽车发动机的工作情况，推算出连杆在汽车发动机工作时，可能会出现的最大载荷，并模拟于Ansys有限元分析软件，对其进行合理的力学分析。并借助Pro/Engineer软件对其进行了绘图。同时，通过对连杆进行有限元的分析，我们可以更清楚的了解到连

3、杆在工作的过程中可能会出现的断裂等危险情况。所以，为了提高连杆的强度和刚度，我们不能简单的依靠增大尺寸。因为连杆的重量的增加也会导致其惯性力的增大，所以我们设计的总体要求就是在减轻结构的条件下提高足够的刚度和强度！利用Ansys软件的MechanicalAPDL模块进行有限元分析得出相关的力学数据。关键字：汽油机发动机连杆、运动学、有限元分析、AnsysMechanism1引言近半个世纪来，随着计算机技术的快速发展以及其广泛的应用和有线元理论的不断完善，出现了许多的有限元软件。例如ANSYS,ALGOR等等。ANSYS作为

4、一款大型的有限元分析软件，在各个领域得到了充分的应用，能够进行结构﹑热﹑流体﹑电磁以及人体力学等方面有诸多的应用。而Pro/ENGINEER﹑CATIA等三维软件则广泛的应用在机械制造﹑汽车﹑船舶﹑土木工程﹑铁路等领域。ANSYS是第一个通过IOS9001质量认证的大型有限元分析软件，是美国机械工程师协会的标准分析软件也是近20种专业技术协会认证的标准分析软件。[1]1.1.论文研究目的、现状及意义1.1.1论文研究的目的和意义连杆机构作为发动机动力推进系统的重要组成部分，了解其运动学和动力学特性，有利于更深刻的认识发动机

5、的工作过程、同时也可以在减轻连杆质量的同时提高其刚度和强度。设计合理的结构和尺寸，所以我们需要用其ANSYS有限元分析的软件对其进行生产前的分析，使我们设计的产品更加的合理可靠。1.1.2发动机连杆研究现状连杆在汽车的运动的过程中将活塞上所受到的力传递给曲轴变成转矩，维持发动机不断的工作。目前，我国的发动机连杆的制造技术与国外相差不大，但是我国在连杆的高强度，低重量的方面与国外还有较大的差距。241.1.3论文研究的意义伴随近年来计算机技术的飞速发展，大内存、高处理速度计算机的普及，计算机建模软件功能也日益完善和强大，使得

6、建立复杂三维实体模型、基于三维有限元模型进行有限元分析成为可能，为整个产品的制造缩短了其制造的时间和成本。通过有限元软件的分析，使我们需要进行的数学分析大为简化。因此，在先进的计算机软、硬件技术成熟的条件下，跟随时代的发展，适时的将它们应用于发动机的研究，既具有现实意义，且符合时代发展趋势。1.2论文研究主要内容本文以捷达EA113发动机连杆为研究对象，借助主流软件Pro/ENGINEER对其进行了三维建模，并在建模之后利用ANSYS软件对其进行了有限元分析。具体工作如下：(1)利用软件Pro/ENGINEER建立连杆的三

7、维模型，包括连杆的大头，杆身和连杆小头结构等，全面深入地了解发动机连杆的结构特点并以此为基础完成发动机连杆的有限元分析；(2)利用ANSYS软件对发动机连杆进行力学分析，并录制视频动画有效观察，同时对有限元分析的结果进行自己的分析。1.3发动机连杆运动分析发动机的连杆是发动机的重要机构，它包括连杆大头、杆身、连杆小头等组成，与活塞和曲柄一起做往复运动。其具体的参数有：连杆杆长L，连杆小头的孔径d和宽度b,连杆大有孔径D和宽度B。图1-1所示即为其运动分析示意图。[2]图1-1发动机连杆运动分析示意图1.4发动机连杆的三维模

8、型建立本论文以捷达EA113汽油发动机的连杆作为分析对象,其具体参数如表1-4-1所示（单位mm）：24表1-4-1发动机连杆参数表连杆大头杆身连杆小头外径D=56.36杆长L=149外径D=30.73内径d=50.30杆厚H=18内径d=24.20厚度H=26.73／厚度H=26.73图1连杆结构式意