亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        某高壓共軌柴油機(jī)連桿三維有限元分析

        2015-03-02 04:17:38山西中北大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院馬浩董小瑞毛虎平
        河北農(nóng)機(jī) 2015年9期
        關(guān)鍵詞:有限元分析

        山西中北大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 馬浩 董小瑞 毛虎平

        某高壓共軌柴油機(jī)連桿三維有限元分析

        山西中北大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 馬浩 董小瑞 毛虎平

        柴油機(jī)連桿在工作過程中承受復(fù)雜的載荷,對(duì)連桿的機(jī)械性能要求較高,特別是對(duì)于高壓共軌型柴油機(jī),連桿應(yīng)具有更高的抗疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。本文首先在Pro/ENGINEER進(jìn)行連桿的三維建模,精簡(jiǎn)掉連桿桿身外圍倒角后導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行分析。根據(jù)結(jié)果分析其危險(xiǎn)截面以及建模中所涉及到的倒角問題所導(dǎo)致的應(yīng)力集中現(xiàn)象,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的強(qiáng)度校核計(jì)算。通過本文所做工作以及相應(yīng)的連桿研究方法,可以為連桿的強(qiáng)度計(jì)算以及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一些有參考價(jià)值的理論依據(jù)。

        連桿;有限元;靜力模型

        前言

        柴油機(jī)中的動(dòng)力傳動(dòng)主要是混合氣的燃燒產(chǎn)生的巨大能量推動(dòng)活塞,進(jìn)而經(jīng)過連桿的作用使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),來達(dá)到輸出轉(zhuǎn)矩的目的。其中,曲柄連桿機(jī)構(gòu)起到了決定性的作用,而連桿作為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的傳遞部分,本身有著無可替代的重要性。我們?cè)谠O(shè)計(jì)制作連桿時(shí),必須保證連桿有足夠的疲勞強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度[1]。否則會(huì)造成連桿桿身的斷裂,進(jìn)而會(huì)對(duì)整個(gè)柴油機(jī)造成無法預(yù)估的破壞,引發(fā)重大事故。同時(shí),我們也要求連桿在完成應(yīng)有作用的同時(shí),能夠?qū)p輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量起到一定的作用,本文旨在為連桿減輕重量提供更好的設(shè)計(jì)。

        1 連桿模型創(chuàng)建

        本文取某高壓共軌柴油機(jī)上連桿進(jìn)行建模,該連桿屬于直切口連桿,其中已知的連桿相關(guān)參數(shù)為:大小孔中心距146mm,大端孔直徑56mm,小端孔直徑29mm,小端厚度27mm,大端厚度31mm,桿身厚度17mm。根據(jù)上述的已知參數(shù),參照文獻(xiàn)[2]中連桿設(shè)計(jì)的相關(guān)資料做相關(guān)的計(jì)算,可以求得連桿螺栓中心距為67.2mm,按照文獻(xiàn)中的要求,螺孔外側(cè)的厚度不小于2~4mm,綜合求解得出連桿大頭部分的最大寬度應(yīng)該大于75mm小于80mm。

        2 連桿有限元分析

        2.1 網(wǎng)格劃分

        本文根據(jù)連桿運(yùn)動(dòng)工況,選擇SOLID187三維四面體單元。同時(shí)根據(jù)高壓共軌柴油機(jī)的實(shí)際工況,選擇連桿材料為各向同性的線性材料40MnB,該材料的彈性模量為2.09×105MPa,泊松比為0.28,其抗剪模量為8.13×1010N/m2,密度為7.87×103kg/m3,張力強(qiáng)度為9.8×108N/m2,屈服強(qiáng)度高達(dá)1000MPa以上,并且彈性模量和泊松比都不隨溫度的變化而變化。

        2.2 載荷計(jì)算

        本文根據(jù)需要將連桿的動(dòng)力求解問題轉(zhuǎn)化成靜力求解問題,即這里只分析連桿在最惡劣工況下的受力情況,所以我們選定分析連桿的最大拉伸工況(柴油機(jī)進(jìn)排氣沖程的上止點(diǎn)附近)以及最大壓縮工況(做功沖程的上止點(diǎn)處)[3]。對(duì)連桿力的分析僅考慮如下的作用力:作用于活塞的氣體作用力、活塞組件的慣性力、連桿自身的慣性力,這里慣性力包括連桿大頭的慣性力。通過計(jì)算分別得出連桿在最大拉伸工況下大小頭所受的拉應(yīng)力分別為5MPa與37.85MPa,在最大壓縮工況下的大小頭所受應(yīng)力分別為10.7MPa與93.32MPa。

        2.3 連桿邊界條件

        位移邊界條件包括消除連桿整體模型的剛度位移和解決位移函數(shù)在邊界上的初始條件。因?yàn)檫B桿本身沒有約束,所以必須引入位移邊界條件。本文在計(jì)算過程中,選定了四個(gè)受力情況下的約束,分別約束了連桿大端和小端的移動(dòng)自由度[4]。

        2.4 加載求解

        根據(jù)實(shí)際工況,并做適當(dāng)簡(jiǎn)化,得到載荷分布加載辦法,如表1所示。

        表1 連桿在不同工況下的載荷分布

        在這一步,ANSYS將對(duì)自動(dòng)劃分的每一單元的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,建立的方程很多,所得的結(jié)果很大。在結(jié)構(gòu)分析完成后,進(jìn)入軟件后處理器中對(duì)連桿應(yīng)力云圖進(jìn)行分析,如圖1至圖4所示。

        圖1 連桿小頭拉伸應(yīng)力圖

        圖2 連桿小頭壓縮應(yīng)力圖

        通過分析應(yīng)力分布圖,可以看到,該連桿所受最大拉應(yīng)力為459.478MPa,在連桿小頭與連桿桿身的過渡部分,以及連桿小孔內(nèi)徑載荷分布處;在最大壓縮工況下,連桿所受最大壓應(yīng)力為914.708MPa,最大應(yīng)力位置同樣處于連桿小頭與連桿桿身的過渡圓角處,這也說明了其過渡處是最容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的部位,是未來連桿設(shè)計(jì)需要著重考慮的部分。

        圖3 連桿大頭拉伸應(yīng)力圖

        圖4 連桿大頭壓縮應(yīng)力圖

        由上圖可知,在最大拉伸工況下,連桿大頭所受的拉應(yīng)力為66.1134MPa,危險(xiǎn)點(diǎn)分布在連桿桿身與連桿大頭過渡階段;在最大壓縮工況下,連桿大頭所受的壓縮應(yīng)力為141.483MPa,危險(xiǎn)點(diǎn)為連桿蓋部分以及連桿大頭與連桿桿身的過渡部分。這里說明連桿在過渡部分依舊是其最危險(xiǎn)的部位,我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該盡量避免此處的應(yīng)力集中,即采用大圓角過渡的方案。

        3 總結(jié)與展望

        本文通過三維軟件建模與有限元分析,對(duì)連桿進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬仿真計(jì)算,得到其危險(xiǎn)點(diǎn)分布與最大應(yīng)力。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果不難看出:在過渡處出現(xiàn)了應(yīng)力集中的情況,危險(xiǎn)點(diǎn)的分布也多分布在該處,表明在機(jī)械設(shè)計(jì)中,零部件的過渡部分是最容易出現(xiàn)危險(xiǎn)情況的地方,也是需要用倒角、甚至添加加強(qiáng)筋等進(jìn)行優(yōu)化的地方。通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行預(yù)先的建模仿真與有限元計(jì)算,可以大大減少實(shí)際生產(chǎn)中的原料浪費(fèi),同時(shí)為模型優(yōu)化提供了一定的參考價(jià)值。

        [1]唐維平.電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的制造技術(shù)與關(guān)鍵裝備[J].汽車與配件,2012,2:19-21.

        [2]曾林.4V-105柴油機(jī)連桿有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].湖南:湖南大學(xué),2007.

        [3]李顯明.基于三維裝配模型下的康明斯柴油機(jī)連桿復(fù)雜工況有限元分析[D].蘇州:蘇州大學(xué),2005.

        [4]劉志強(qiáng),王彤,祝傳良.12V190燃?xì)鈾C(jī)連桿的有限元分析[J].內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置,2009,1:21-23.

        10.15989/j.cnki.hbnjzzs.2015.09.036

        馬浩,1989出生,碩士,研究方向:活塞的抗疲勞優(yōu)化設(shè)計(jì)。

        猜你喜歡
        有限元分析
        隱蔽失效適航要求符合性驗(yàn)證分析
        新型有機(jī)玻璃在站臺(tái)門的應(yīng)用及有限元分析
        基于有限元的深孔鏜削仿真及分析
        基于有限元模型對(duì)踝模擬扭傷機(jī)制的探討
        電力系統(tǒng)不平衡分析
        電子制作(2018年18期)2018-11-14 01:48:24
        電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)分析
        磨削淬硬殘余應(yīng)力的有限元分析
        中西醫(yī)結(jié)合治療抑郁癥100例分析
        基于SolidWorks的吸嘴支撐臂有限元分析
        在線教育與MOOC的比較分析
        y111111少妇影院无码| av网站免费线看精品| 国内女人喷潮完整视频| 精品国产乱码久久久软件下载 | 好吊色欧美一区二区三区四区| 一本大道久久精品 东京热| 亚洲视一区二区三区四区| 国产黑色丝袜在线看片| 国自产精品手机在线观看视频| 日韩手机在线免费视频| 日本一区二区三区看片| 人妖一区二区三区视频| 无码国产69精品久久久久孕妇| 93精91精品国产综合久久香蕉| 婷婷精品国产亚洲av| 高清日韩av在线免费观看| 欧美寡妇xxxx黑人猛交| 国产农村妇女毛片精品久久久| 一区二区三区岛国av毛片| 精品久久亚洲中文字幕| 三年在线观看免费大全下载| 纯肉无遮挡H肉动漫在线观看国产| 久久99久久久精品人妻一区二区| 亚洲 小说区 图片区 都市| 国产成人免费一区二区三区| 甲状腺囊实性结节三级| 精品国产一区二区三区av新片| 亚洲日韩中文字幕在线播放| 国产亚洲av手机在线观看| 亚洲蜜芽在线精品一区| 日本精品免费看99久久| 亚洲av午夜福利精品一区二区| 国产婷婷丁香五月麻豆| 日韩视频午夜在线观看| 亚洲欧美v国产一区二区| 精品一区二区三区无码视频| 区一区一日本高清视频在线观看| 国产日产久久高清ww| 变态 另类 欧美 大码 日韩| 天啦噜国产精品亚洲精品| 91盗摄偷拍一区二区三区|