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基于ANSYS的曲轴强度有限元分析

作　者: 王受路
导　师: 胡玉平；吴永根
学　校: 山东大学
专　业: 车辆工程
关键词: 曲轴应力 ANSYS 有限元分析模态分析
分类号: TK423
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

曲轴是柴油机中最重要的部件之一,也是受力情况最复杂的部件,它的尺寸参数影响着柴油机整体尺寸和重量,并且在很大程度上影响着柴油机的性能和可靠性。随着柴油机技术的不断进步和完善,曲轴的工作条件也愈加恶劣。因此,曲轴的结构强度分析在柴油机的设计和改进过程中占有极其重要的地位。本文以六缸柴油机曲轴为研究对象,计算分析了曲轴的静态性能和动态性能,为今后曲轴设计中强度计算提供了可行性方案。本文利用ANSYS软件建立曲轴的三维模型,然后对曲轴进行网格划分和边界条件的施加,进行了基于有限元方法的曲轴静态强度分析,分析了曲轴的变形和应力状态,并完成了曲轴的强度计算,结果表明,该曲轴的强度满足设计和运行工况的要求。本文还基于上述有限元模型对曲轴进行了模态分析,计算了曲轴前10阶自由振动模态,分析了模态的振型及固有频率。曲轴的模态频率能够用来预测柴油机各部件之间动态干扰的可挠性,通过合理静结构设计可以避开共振频率。这为柴油机曲轴优化、改进设计提供了有价值的理论依据。本文研究结果对于柴油机曲轴的改进设计,提高柴油机设计水平及提高柴油机整机性能有着重要意义,是既经济又有效的科学化手段。

基于ANSYS的曲轴强度有限元分析

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