1.发动机曲柄连杆机构进行ANSYS分析毕业设计该怎么做
本文以捷达EA113汽油机的相关参数作为参考,对四缸汽油机的曲柄连杆机构的主要零部件进行了结构设计计算,并对曲柄连杆机构进行了有关运动学和动力学的理论分析与计算机仿真分析。
首先,以运动学和动力学的理论知识为依据,对曲柄连杆机构的运动规律以及在运动中的受力等问题进行详尽的分析,并得到了精确的分析结果。其次分别对活塞组、连杆组以及曲轴进行详细的结构设计,并进行了结构强度和刚度的校核。
再次,应用三维CAD软件:Pro/Engineer建立了曲柄连杆机构各零部件的几何模型,在此工作的基础上,利用Pro/E软件的装配功能,将曲柄连杆机构的各组成零件装配成活塞组件、连杆组件和曲轴组件,然后利用Pro/E软件的机构分析模块(Pro/Mechanism),建立曲柄连杆机构的多刚体动力学模型,进行运动学分析和动力学分析模拟,研究了在不考虑外力作用并使曲轴保持匀速转动的情况下,活塞和连杆的运动规律以及曲柄连杆机构的运动包络。仿真结果的分析表明,仿真结果与发动机的实际工作状况基本一致,文章介绍的仿真方法为曲柄连杆机构的选型、优化设计提供了一种新思路。
关键词:发动机;曲柄连杆机构;受力分析;仿真建模;运动分析;Pro/E。
2.ansys 模态分析写论文的意义
模态分析就求特征值和特征向量的问题,特征值就是要知道结构振动的一些基本振型对应的频率,在实际中,有时为了避开这这些基本频率,防止共振,有时要加强振动,看实际需要,基本自然频率可以给我们一个准则,可知道我们的结构变形是算快还是算慢,基本自然频率也可以代表结构整体的刚度:频率低表示结构的刚度很低(结构很柔软),相反的频率高表示结构的刚度很高(结构很坚硬)。结构的软硬程度视需求而有不同的设计,譬如刚性的高楼设计虽然比较不会摇动的太厉害,但是却不容易吸收地震能量;相反的柔性的高楼设计虽然会摇动比较大,但是往往可以吸收很大的地震能量。
振型有何实用上的价值呢?从振态的形状我们可以知道在某个自然共振频率下,结构的变形趋势。若要加强结构的刚性,你可以从这些较弱的部分来加强。比如说一个高楼的设计,如果经过模态分析后会发现,最低频的振态是在整个高楼的扭转方向,那表示这个方向的刚度是首先需加强的部分。
3.急求毕业设计:基于ANSYS软件发动机曲轴的有限元分析与优化
连杆有限元模型建立建模方案的确定传统的方法一般采用连续体模型对连杆进行分析,这种方法具有明显的缺陷,因为这样必然将连杆的所有组件认为是紧密融合在一起的,而连杆是由各个分离的组件组装而成的,包括连杆体 衬套 轴瓦 连杆盖及连杆螺栓等 各部件之间存在许多配合面,接触状态非常复杂,对连杆的强度分析有很大影响,如果不考虑这些因素,计算结果会跟实际情况有相当大的差距,近乎于错误 考虑到这些因素,根据连杆体和连杆盖之间的接触方式,将二者用接触单元连为一个整体 而衬套 轴瓦 螺栓对连杆的作用将以连接预紧力的形式作用于连杆体及连杆盖上模型的建立采用UG软件来完成建模,建好的模型以 mod-el格式导入 ansys软件 图 1 为连杆的三维视图 基于连杆在几何形状上的对称性,采用 1/2 连杆模型进行分析,可以节省大量计算机内存,把这些内存用于划分网格中,可以节省计算时间 如图 2 为连杆1/2 模型连杆有限元分析计算工况的选择发动机工作的过程中,连杆小端随活塞作往复直线运动,大端随曲轴作旋转运动,而连杆体本身为平动 通过分析可以得出,连杆的最大载荷出现在进气冲程的上止点附近,此时产生最大拉应力,膨胀冲程的上止点附近此时产生最大压应力,因此选择这两个位置进行应力分析[2]。
工况 1:连杆受活塞组的惯性力作用、连杆自身的摆动惯性力、连杆小头衬套和大头轴瓦的径向装配应力和连杆大头所承受的螺栓预紧力;工况 2:连杆载荷包括活塞组的惯性力 连杆自身的摆动惯性力 小头上承受的燃气压力 连杆小头衬套和大头轴瓦的径向装配应力和连杆大头所承受的螺栓预紧力网格的划分该连杆材料为中碳钢,密度为 7 850 kg/m3,杨氏模量为 210 GPa,泊松比为 0.3 由于连杆形状复杂且不规则,因此采用高阶四面体单元 Solid 92,进行自由网格划分,共有 159 669 个单元, 247 821 个节点,图3为1/2 连杆网格划分图边界条件及载荷处理位移边界条件因所选模型为 1/2 连杆,故在连杆的对称面上施加对称约束,约束连杆在 方向平移和在 ,方向的转动,并选取 个节点约束住 , 方向的平移和 方向的转动 工况 1 时,在连杆大头内孔下部的 120 施加 向约束;工况 2 时,在连杆大头内孔上部的 120 施加 向约束[3]边界条件及载荷处理位移边界条件因所选模型为 1/2 连杆,故在连杆的对称面上施加对称约束,约束连杆在 方向平移和在 ,方向的转动,并选取 个节点约束住 , 方向的平移和 方向的转动 工况 1 时,在连杆大头内孔下部的 120 施加 向约束;工况 2 时,在连杆大头内孔上部的 120 施加 向约束[3]连杆载荷处理(1)螺栓预紧力:螺栓作为承载体系的一部分,作用是拉紧大端和大端盖,其预紧力可采用以下公式计算: =0.2 0 10- 2式中 螺栓拧紧力矩;0 螺栓预紧力;螺栓直径计算得螺栓预紧力约为3 758.6 N(2)连杆小头孔的载荷沿轴线方向按二次抛物线分布,沿孔圆周方向在 120 范围内按余弦规律分布,而连杆大头孔与曲柄销接触角为 120 ,载荷同样按余弦规律分布[4]假设所受载荷曲线方程为2+而轴向受力长度为 2 ,当 =0 时, max,故max 而当 时,=0,这样可以得出max/2,=0则作用在轴颈上的总载荷为:40 0cos 3 /2 d d = 83 0d得出 = 83max01-22 d = 169max由此可得 max= 916, = 9161-22则沿轴颈圆周方向有 = cos 3 /2其中,=0~ ,=- 60 ~60(3)连杆小头与衬套,大头与轴瓦之间,由于过盈装配存在预紧力,通过计算可得出连杆小头预紧力约为 211.52N,连杆大头预紧力约为 70.25N计算结果与分析使用 ANSYS软件,定义材料属性,并施加必要的位移边界条件和力边界条件,进行求解后,可以得出连杆在最大受拉和最大受压两种工况下的应力云图,如图 4和图 5所示从应力云图可以看出,连杆在最大受拉工况下的最大应力在连杆大头顶部,以及连杆大头和连杆盖用螺栓连接处,还有连杆小头底部油孔处,而在最大受压工况下最大应力发生在连杆小头孔下部的油孔处,同时连杆大小头和杆身过渡处应力也相对集中连杆设计的改进方案基于连杆在两种受力工况下的应力集中情况,可以得出连杆在工作过程中主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,在设计时应首先保证连杆具有足够的疲劳强度和结构刚度,不能简单依靠加大结构尺寸[5]。
4.发动机曲柄连杆机构进行ANSYS分析毕业设计该怎么做
本文以捷达EA113汽油机的相关参数作为参考,对四缸汽油机的曲柄连杆机构的主要零部件进行了结构设计计算,并对曲柄连杆机构进行了有关运动学和动力学的理论分析与计算机仿真分析。
首先,以运动学和动力学的理论知识为依据,对曲柄连杆机构的运动规律以及在运动中的受力等问题进行详尽的分析,并得到了精确的分析结果。其次分别对活塞组、连杆组以及曲轴进行详细的结构设计,并进行了结构强度和刚度的校核。再次,应用三维CAD软件:Pro/Engineer建立了曲柄连杆机构各零部件的几何模型,在此工作的基础上,利用Pro/E软件的装配功能,将曲柄连杆机构的各组成零件装配成活塞组件、连杆组件和曲轴组件,然后利用Pro/E软件的机构分析模块(Pro/Mechanism),建立曲柄连杆机构的多刚体动力学模型,进行运动学分析和动力学分析模拟,研究了在不考虑外力作用并使曲轴保持匀速转动的情况下,活塞和连杆的运动规律以及曲柄连杆机构的运动包络。仿真结果的分析表明,仿真结果与发动机的实际工作状况基本一致,文章介绍的仿真方法为曲柄连杆机构的选型、优化设计提供了一种新思路。
关键词:发动机;曲柄连杆机构;受力分析;仿真建模;运动分析;Pro/E
5.双螺杆的计算机软件模拟论文该怎么写啊
差速双螺杆捏合机螺杆计算机辅助设计【摘要】:差速双螺杆捏合机是一种新型的捏合输送设备,它集物料的分散、搅拌、捏合、输送等多种功能于一体,能很好解决高粘度物料搅拌、捏合所产生的问题。
双螺杆捏合机最核心的部件是一对相互啮合的螺杆,就如同双螺杆捏合机的心脏一样。如何设计这对螺杆的端面齿形,是提高双螺杆捏合机性能的关键。
本文从螺杆的端面齿形及成形刀具设计的基本原理出发,围绕螺杆端面齿形的设计展开了一系列的研究工作,其主要内容如下: 1、根据相对运动和齿轮共轭原理,提出了螺杆端面齿形的设计方案,推导了端面齿形曲线的形成过程,得出了端面齿形曲线的参数表达式和啮合方程; 2、计算了不同螺杆头数比下的螺杆端面齿形,研究了头数比对螺杆端面齿形的影响程度; 3、建立了螺杆螺旋齿面的数学模型,推导了齿面啮合方程和接触线方程,在此基础上计算了螺杆的几个主要几何特征参数,并分析和总结了不同螺杆参数对这些几何特征参数的影响程度,得出了它们之间的变化曲线; 4、计算了加工螺杆所需的盘形成形铣刀和指形成形铣刀的刃形,并根据螺杆齿面间的必需的捏合间隙对铣刀刃形进行了修正,并用修正后的刃形计算了螺杆的实际端面齿形,然后比较了螺杆理论端面齿形和实际端面齿形之间的间隙,从理论上验证了等距齿面法修正刀具刃形的正确性。根据铣刀刃形的修正结果,设计并制作出了加工螺杆用的盘形成形铣刀; 5、运用三维建模软件Pro/Engineer建立了螺杆和成形铣刀的三维模型,为了验证了螺杆和刀具设计的正确性,对螺杆的啮合过程和铣刀切削螺杆螺旋面的过程进行了模拟和干涉校验; 6、分析了两个主要的加工参数对螺杆端面齿形的影响程度; 7、为了设计和计算的方便,编制了全参数驱动的螺杆端面齿形、几何特征参数和刀具刃形的计算机程序,为优化螺杆参数作了准备。
【关键词】:双螺杆 捏合 输送 成形铣刀 动态模拟 【学位授予单位】:重庆大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2006【分类号】:TH22【DOI】:CNKI:CDMD:2.2006.149567【目录】: 中文摘要4-6英文摘要6-10插图清单10-16符号说明16-181 绪论18-281.1 捏合与混合18-191.2 捏合设备的分类及其特点19-251.3 几种常见的捏合机械251.4 研究课题的提出、研究内容和方法25-282 螺杆端面齿形设计28-522.1 螺杆标架的建立和坐标变换28-302.2 螺杆端面齿形设计的相对运动法30-352.2.1 螺杆F的端面齿形曲线31-332.2.2 螺杆M的端面齿形曲线332.2.3 不同头数比的螺杆端面齿形曲线33-352.3 螺杆端面齿形设计的共轭包络法35-512.3.1 相对角速度和相对速度352.3.2 端面齿形曲线的啮合方程35-372.3.3 螺杆对称端面齿形曲线的设计37-432.3.4 螺杆不对称端面齿形曲线的设计43-512.4 本章小节51-523 螺杆主要几何特征计算52-683.1 螺杆螺旋齿面及其法线方程52-543.1.1 螺杆螺旋面方程52-533.1.2 螺杆螺旋面法线方程53-543.2 螺杆螺旋齿面接触线方程及接触线长度54-613.2.1 螺杆螺旋面啮合方程54-563.2.2 螺杆螺旋面接触线方程56-593.2.3 螺杆螺旋面接触线长度59-613.3 端面面积和齿槽面积61-653.3.1 螺杆F的端面面积和齿槽面积61-623.3.2 螺杆M的端面面积和齿槽面积623.3.3 面积利用系数C_n62-633.3.4 螺杆齿槽面积和面积利用系数随中心距变化曲线63-653.4 泄漏曲边形及其面积65-673.4.1 计算泄漏曲边形面积的步骤65-663.4.2 泄漏曲边形面积随螺杆端面齿形曲线参数变化曲线66-673.5 本章小节67-684 螺杆加工刀具刃形曲线计算与修正68-844.1 螺旋面的加工方法68-694.2 螺杆刀具的刃形69-734.2.1 成形盘形铣刀理论刃形曲线69-714.2.2 成形指形铣刀理论刃形曲线71-734.3 齿间间隙的获得方法与刀具刃形的修正73-764.3.1 齿间间隙获得的不同方法73-744.3.2 刀具刃形的修正74-764.4 螺杆实际端面曲线与理论端面曲线对比76-774.5 铣刀刃形的干涉校验77-784.6 加工参数误差对螺杆端面齿形的影响78-814.7 成形盘铣刀的刀体设计与制作81-824.8 本章小节82-845 计算机三维建模与仿真84-925.1 计算机三维造型技术简介845.2 计算机三维造型84-865.3 螺杆啮合运动模拟和干涉检验86-875.4 刀具切削和干涉校验87-905.5 本章小节90-926 螺杆计算程序的结构与编制92-986.1 程序结构框图92-936.2 程序界面设计93-987 结论98-100致谢100-102参考文献102-106附录106-113独创性声明113学位论文版权使用授权书。