基于ABAQUS的连杆有限元分析.pdf

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1、翦3期内燃机N。．32{}14年6月InternalCombustionEnginesJun．2014基于ABAQUS的连杆有限元分析钱多德’，李腾2，曹文霞3(1．安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥230601；2．天津内燃机研究所，天津300072；3．安徽水利水电职业技术学院机械工程系，安徽合肥231603)摘要：建立了发动机连杆机构的三维模型，使用ABAQUS软件对连杆模型进行有限元分析，得到了连杆在最大拉伸、最大压缩两种极限工况下的连杆的三维应力分布，确定了连杆工作的危险部位，最后使用疲劳软

2、件进行疲劳分析，为连杆设计开发提供参考。关键词：连杆；ABAQUS；应力；疲劳中图分类号：TK422文献标识码：B文章编号：1000—6494(2014)03—0018—04TheFiniteElementsAnalysisofConnectingRodBasedonABAQUSQIANDuodel，LITen92，CAOWenxia3(1．PowerAcademy，TechnicalCenter，AnhuiJianghuaiAutomobileCo．，Ltd．，Hefei230601，China；2，Tia

3、njinInternalCombustionEngineResearchInstitute，Tianjin300072，China；3．DepartmentofMechanicalEngineer，AnhuiTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroelectricPower，Hefei231603，China)Abstract：A3-dimensionalmodelofconnectingrodwasbuilt，basedonABAQUSfiniteelementsan

4、alysisofconnectingrodmodelwasthenperformed，whichattainedthe3Dstressdistributioncontoursoftheconnectingrodundertwoextremeconditions，thebiggesttensionandcompressionconditions．Themostdangerouspartoftheworkingconnectingrodwasfound．Intheend，fatigueanalysiswasclo

5、ne．Thewholeworkcanpresentsomeusefulreferencesforthedesignofconnectingrod．Keywords：connectingrod；ABAQUS；stress；fatigue连杆作为发动机的重要构件和主要运动件，其可靠性和寿命在很大程度上决定了整机的可靠性和寿命⋯。长期以来，连杆工作的可靠性一直是人们在发动机研究和改进过程中关注的热点问题。近年来，随着发动机行业的发展和进步，传统的连杆分析方法越来越无法满足人们对于提高精细度的要求：而随着计算机的发展

6、和有限元法的问世，人们开始对连杆进行日益精细的计算分析，并以有限元为基础研究出多种连杆计算分析方法。其中基于ABAQUS的有限元分析能较为准确地校核连杆的强度和疲劳，为发动机连杆的开发提供技术支撑，逐渐成为有限元分析的主流方法”1。1研究对象我们以某四缸四冲程发动机连杆为研究对作者简介：钱多德(1977一)，男，安徽合肥人，高级工程师，研究方向为内燃机的研究与设计开发。收稿日期：2014—01—02象，进行有限元分析，其主要参数见表1。表1连杆主要参数项目连杆中心距／ram连杆大头孔直径／mm连杆小头孔直径／

7、mm连杆螺栓2连杆受力分析连杆在工作的工程中受到周期性变化拉力、压力和惯性等力的作用，受力情况非常复杂，总的来说包括以下几种。2．1螺栓预紧力螺栓在拧紧的过程中会对连杆大头的轴孔进行加工，所以，连杆大头在螺栓预紧力作用下会产生变形，进而影响连杆大头处的应力分布，这种变形必须控制在合适的范围内。在螺栓预紧力的作用下，连杆的疲劳特性也会发生一定的变化。本次校核的连杆，使用扭矩转角法将连杆螺缴一脚甜弱～第3期钱多德，等：基于ABAQUS的连杆有限元分析栓打入屈服区，则螺栓预紧力的大小取决于屈服极限与最小截面积的乘积

8、。2．2过盈量连杆大头的轴瓦以及小头衬套和连杆安装时为过盈配合。装配过盈量会影响面压的大小，适当的装配过盈量能够满足抑制轴瓦、衬套与连杆之间相对滑动的要求，然而过盈量也会影响连杆应力的分布情况。装配过盈量的大小可由式(1)、式(2)求得：h：竺b躲(t+五，(1)-tt1)+d，、17H=乓(2)订∥n式中，h为周向过盈量，Dn为测量模具的直径，只为测量力，b为轴瓦或衬套的宽度，t为轴瓦或衬套的实际