学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

摩托车发动机曲轴连杆机构的CAE分析

作　者: 王新刚
导　师: 贺建民
学　校: 重庆理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 曲轴连杆机构 柔性体 动应力 载荷谱 疲劳分析 温度场 耦合分析
分类号: U483
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 256次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


发动机曲轴连杆机构是高速旋转部件,其运动过程是发动机产生振动的一个主要原因,机构受到交变载荷的作用,某些部位的交变应力会达到很高的数值,容易产生疲劳破坏。如果在仿真过程中只考虑构件为刚体的情况,则不能精确地模拟机构的工作情况。本文运用三维绘图软件UG建立了JS183MQ发动机曲轴连杆机构的三维实体模型、运用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran及机械系统动力学仿真软件MSC.Adams建立了曲轴连杆机构的刚柔耦合模型,进行了动力学仿真,得到了曲轴、连杆的动态应力。运用专业疲劳分析软件MSC.Fatigue对机构进行全寿命分析,指出了疲劳破坏部位,为曲轴连杆机构的设计提供了参考。活塞承受很大的热负荷和机械负荷,其热负荷和强度是影响发动机耐久性和可靠性的关键问题。本文建立了活塞与活塞销的四分之一耦合模型,采用有限元分析软件ANSYS模拟了活塞的温度场,并进行了热应力分析、机械应力分析和热机耦合分析,并提出了相应的改进措施。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 引言  9
  1.2 曲柄连杆机构的国内外研究现状  9-13
  1.3 本文的研究目的和内容  13-14
第二章 曲柄连杆机构的理论研究基础  14-20
  2.1 曲柄连杆机构的运动学  14-16
    2.1.1 活塞的运动  14-16
    2.1.2 连杆的运动  16
  2.2 曲柄连杆机构的动力学  16-20
    2.2.1 往复运动质量和旋转质量  16-17
    2.2.2 曲柄连杆机构的动力学  17-20
第三章 曲柄连杆机构的仿真分析  20-39
  3.1 系统动力学分析理论  20-24
    3.1.1 多刚体动力学理论基础  20-21
    3.1.2 多柔体动力学理论基础  21-24
  3.2 曲轴连杆柔性体模型的建立  24-27
    3.2.1 曲轴连杆有限元模型的建立  24-26
    3.2.2 曲轴连杆柔性动力学模型的建立与验证  26-27
  3.3 刚柔耦合动力学模型的建立  27-29
    3.3.1 约束边界条件的施加  28
    3.3.2 载荷边界条件的施加  28-29
    3.3.3 仿真时的简化处理  29
  3.4 仿真结果及分析  29-38
    3.4.1 曲轴连杆机构的动力学分析  29-34
    3.4.2 曲轴连杆机构的动应力分析  34-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章 活塞的热机耦合分析  39-56
  4.1 有限元热应力分析理论基础  39-43
    4.1.1 活塞的导热  39-40
    4.1.2 温度场的有限元法求解原理  40-43
  4.2 活塞的温度场分析  43-49
    4.2.1 活塞的热负荷  43
    4.2.2 活塞热对流边界条件的确定  43-47
    4.2.3 活塞的稳态温度场分析  47-49
  4.3 活塞的热机耦合分析  49-55
    4.3.1 活塞的热应力分析  49-51
    4.3.2 活塞的机械应力分析  51-53
    4.3.3 活塞的热机耦合分析  53-55
  4.4 活塞的改进措施  55
  4.5 本章小结  55-56
第五章 曲轴连杆的疲劳分析  56-68
  5.1 疲劳分析理论基础  57-58
  5.2 连杆的疲劳分析  58-62
    5.2.1 连杆杆身的疲劳安全系数  59-60
    5.2.2 连杆的疲劳分析  60-62
  5.3 曲轴的疲劳分析  62-66
    5.3.1 曲轴圆角弯曲形状系数  62
    5.3.2 圆角弯曲疲劳强度安全系数  62-64
    5.3.3 曲轴的寿命估算  64
    5.3.4 曲轴的疲劳分析  64-66
  5.4 曲轴连杆的设计改进措施  66-67
    5.4.1 连杆的设计改进措施  67
    5.4.2 曲轴的设计改进措施  67
  5.5 本章小结  67-68
第六章 结论与展望  68-70
  6.1 总结  68-69
  6.2 展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-75
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果  75

相似论文

  1. 基于温度变化的润滑脂对接触疲劳寿命影响的研究,TH117.22
  2. 碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析与分缝设计研究,TV642.2
  3. 混凝土高拱坝三维非线性有限元坝肩稳定分析研究,TV642.4
  4. 熔融碳酸盐燃料电池内流动过程数值分析,TM911.4
  5. 现代化温室温度场数字化模拟研究,S625.51
  6. 温压炸药爆炸温度场存储测试技术研究,TQ560.7
  7. 豚鼠内耳前庭结构三维重建与温度场数值模拟的研究,R764
  8. Yb：YAG碟片激光器激光晶体热透镜效应分析,TN248
  9. 钣金数控切割三维仿真研究,TG48
  10. MEMS加速度计温度场及残余应力模型研究,TH824.4
  11. 基于温度场数字重建的建筑群能量传递监测技术研究,TU111
  12. 超临界汽轮机转子热—流耦合问题的数值分析,TK261
  13. 晶体加热炉三维温度场建模与可视化方法研究,TP391.41
  14. 红外多光谱图像仿真研究,TP391.9
  15. 热丝TIG焊热丝温度分析及温度场模拟,TG422.3
  16. 计及成形因素预测汽车钢圈多轴疲劳寿命的研究,TG386
  17. 高强电场作用下金属材料电热效应的研究,TG111
  18. 三维温度场声层析成像重建系统的研究,TH811
  19. 油浸式变压器温度场的数值计算与分析,TM411
  20. 低压接触器电弧温度检测研究,TM572
  21. 电力变压器杂散损耗及相关热问题的计算与分析,TM411

中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 其他道路运输工具 > 摩托车、机器脚踏车
© 2012 www.xueweilunwen.com