CAEansys汽車發(fā)動機連桿課程設計論文

1、 連桿簡化模型的有限元分析 一個人任務1. 連桿簡化模型的靜力學分析2. 參數(shù)化研究與目標驅(qū)動優(yōu)化設計2 分析所需數(shù)據(jù)見汽車設計課程設計指導書P6 明細3 連桿的實體模型和網(wǎng)絡模型 連桿簡化實體模型 連桿簡化網(wǎng)絡模型4 連桿原設計在各種接觸條件下進行有限元分析后得到的變形圖和應力圖方案一：連桿小頭里銅環(huán)內(nèi)壁施加均勻壓強 P=52MPa 載荷施加圖小銅環(huán)與連桿小頭在不同接觸條件下的接觸分析：1bonded2. frictionless3. rough4. frictional_0.15 摩擦系數(shù)0.15最大值Total DeformationEquivalent StressNormal Str

2、essTotal Deformation2Total Deformation3均勻載荷0.084824mm312.83MPa246.05MPa0.084447mm0.080688mm軸承載荷0.083415311.31260.34在方案一的載荷情況下：在DS中進行拓撲優(yōu)化方案二：連桿小頭里銅環(huán)內(nèi)壁施加軸承載荷 X方向的力F=5*sqrt2*3*e-6*52*e6=1102.92NBonded - Solid To Solid在方案二的載荷情況下：在DS中進行拓撲優(yōu)化5 局部網(wǎng)格細化的研究方案一在施加均勻壓力的條件下：方案二在施加軸承載荷的條件下：最大值Total DeformationEqui

3、valent StressNormal StressTotal Deformation2Total Deformation3均勻載荷0.084824mm312.83MPa246.05MPa0.084447mm0.080688mm軸承載荷0.083415311.31260.346 參數(shù)化研究和目標驅(qū)動的優(yōu)化設計（在DS中進行優(yōu)化設計）在DS仿真后建立DX模型進行測試，測試出在既定的形狀下模型的最理想受載情況在進行目標驅(qū)動優(yōu)化前，利用響應圖查看整個系統(tǒng)的特性7 對設計結(jié)構(gòu)進行修改取變量有銅環(huán)直徑，連桿小頭直徑，連桿大頭到連桿小頭之間的距離優(yōu)化后的受載情況：8 具體分析操作中遇到的問題匯總1. 建模

4、過程中（DM模型），要考慮在DS模型中的成角度曲面的約束和施加載荷對連桿大頭和小頭進行扇形建模2. 在建模的過程中為了構(gòu)造用于施加約束和載荷的扇形曲面，在構(gòu)造扇形的過程中要一個扇形一個扇形的建模，建模完一個扇形后，在準備建立下一個扇形以前，記得對已經(jīng)建立的扇形模型進行凍結(jié)操作3. 網(wǎng)格劃分過程中，首先用的是整體自動網(wǎng)格劃分，后來進行了局部細化網(wǎng)格分析，而細化網(wǎng)格的方法大致有兩種，一個用的是Contact Sizing，一個是Part Relevance，自己對比分析兩種方法4. 在施加邊界條件時發(fā)現(xiàn)，連桿小頭里的銅環(huán)和連桿小頭在不同的接觸條件下仿真分析出來的結(jié)果很不相同，本人分別用了bound

5、ed, frictionless, rough, fritional (摩擦系數(shù)0.15)進行了對比分析5. 對連桿小頭里面銅環(huán)內(nèi)壁90°曲面的載荷施加，采取了兩種對比分析，一是均勻壓強載荷分析，一是軸承載荷分析，即在連桿軸線方向，離連桿小頭軸心距離越遠，受到的軸線方向的載荷越大，根據(jù)圓曲面的對稱性求出了軸線方向，即X方向的力F=1102.92N6. 目標驅(qū)動優(yōu)化分析（DOE）中8 課程設計總結(jié) CAE技術在汽車的設計和改善技術中的應用越來越多，仿真的方法越來越接近汽車在實際使用中的運行工況，從而改善了汽車的設計和完善水平，減少了實車實驗的成本，縮短了整車開發(fā)的周期，能更快，更好的解決汽車在實際使用中的問題。本學期學習了CAE技術中的ANSYS Workbench，對CAE技術有了一個簡單的認識，能基本掌握ANSYS Workbench中的DM，DS，DX等模塊，但經(jīng)過學習，感覺在建模和仿真的過程中，邊界條件和實際工況載荷的施加是很重要的，而且往往是最影響分析結(jié)果的。在DX模塊中，CAE與CAD的無縫鏈接技術很讓人興奮，但雙向流動還是單向流動的數(shù)據(jù)鏈不得而知，不甚理解，沒能掌握。CAE技術博大精深，現(xiàn)階段學習的CAE技術應該算是一個啟蒙，入門的學習，在后面