基于ansys的曲柄摇杆机构的优化设计—毕业设计

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1、摘要本科毕业设计（论文）基于ANSYS的曲柄摇杆机构的优化设计III摘要燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：车辆与能源学院系级教学单位：热能与动力工程系学号学生姓名专业班级10级热能一班题目题目名称基于ANSYS的曲柄摇杆机构的优化设计题目性质1.理工类：工程设计（）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（P）；计算机软件型（）；综合型（）。2.文管类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）。题目类型1.毕业设计（）2.论文（P）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（P）主要内容1.确定所计算曲柄连杆机构的具体尺寸，采用ANSYS软件对曲柄连杆机构进行三维实体建模；2.建立

2、该曲柄连杆机构优化的数学模型并进行优化设计；3.英文文献及翻译；4.撰写毕业论文。基本要求1．计算工作严格按照曲柄连杆机构相关标准及规范进行，掌握采用ANSYS软件对曲柄连杆机构进行优化分析的方法。2．在熟练掌握相关理论和标准的基础上，独立完成所有的计算内容，达到计算的目标。3．计算要求结构合理，完整准确；毕业论文要书写工整；有完整的分析过程，撰写毕业论文，字数25千字以上，外文资料5千字以上。参考资料ANSYS机械工程应用精华ANSYS有限元分析与工程应用周次1—4周5—8周9—12周13—16周17—18周应完成的内容检索相关技术资料，熟悉毕业课题，完成外文翻译，完成

3、开题报告熟悉ANSYS软件的操作，计算尺寸确定，完成基本建模过程曲柄连杆机构数学模型的建立曲柄连杆机构优化分析撰写毕业论文，毕业答辩。指导教师：张静职称：副教授2014年3月3日系级教学单位审批：年月日III摘要摘要最优化方法是指在众多可行性方案中找出最合理的、最有效的能完成事先预定的目标的最佳方案。曲柄连杆机构是发动机中主要的受力部件，其工作可靠性就决定了发动机工作的可靠性。它的尺寸大小直接影响发动机的体积和重量，因此设计出重量轻而各方面性能又达到要求的曲柄连杆机构是一项重要的工作。尺寸优化设计要求我们在满足强度和刚度的条件下最大可能的减轻重量。首先，本文以四冲程汽油机

4、的相关参数作为参考，对其曲柄连杆机构的主要零部件进行了结构设计计算，通过简化再对曲柄连杆机构进行三维建模。然后运用ANSYS软件对有限元模型进行分析，解决曲柄连杆机构结构设计的刚强度评价问题。最后从曲柄连杆机构受力及运动特点等方面入手，分别建立了活塞、连杆和曲轴的数学模型，以体积最小为目标函数，以实体内最大应力小于许用数值为约束函数，利用优化算法寻求最优解对结构尺寸进行优化设计。最后，对优化结果进行分析得出的结论是：当发动机曲柄连杆机构载荷和约束条件不变时，更小的活塞、连杆、曲轴结构尺寸也能够满足强度要求。关键词　曲柄连杆机构；结构设计；建模；有限元分析；尺寸优化III燕

5、山大学本科生毕业设计（论文）AbstractOptimizationmethodisthefeasibilityoftheprogramtoidentifymanyofthemostreasonableandmosteffectivebestsolutionwhichcanbecompletedinadvanceoftheintendedtarget.Thecrankmechanismisthemajorforceoftheengineparts,whichdeterminesthereliabilityofthereliabilityoftheengine.Itdire

6、ctlyaffectsthesizeofthevolumeandweightoftheengine,sothedesignaspectsofthelightinweighttoachievetherequiredperformanceandthecrankmechanismisanimportanttask.Sizeoptimizationdesignrequiresustomeetthestrengthandstiffnessoftheconditionsmayreducetheweightofthelargest.Firstly,therelevantparamete

7、rsofthefour-strokegasolineengineasareference,structuraldesigncalculationscarriedoutitsmaincomponentscranklinkage,andthencranklinkageandthree-dimensionalmodelingbysimplifyingitsvirtualassembly.ThenANSYSsoftwarefiniteelementmodelassemblycoupledthermalanalysis,problems