基于ANSYS对柴油机连杆受拉工况有限元分析说明书.doc

宁南南京林业大学毕业设计(论文)基于ANSYS对柴油机连杆受拉工况有限元分析所在学院专业班级姓名张重阳学号指导老师基于ANSYS对柴油机连杆受拉工况有限元分析毕业设计（论文）2摘要ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。传动轴是最常件的零件，该零件结构较为简单，操作方便，加工精度高，价格低廉，因此得到了广泛的使用。目前很多传动轴都做了适当的改进，使其适用性得到了更大的提高。连杆是柴油机的重要构件和主要运动件，其结构形状和受载状况都很复杂。连杆的可靠性和寿命在很大程度上影响着柴油机的可靠性和寿命。对连杆进行的结构分析，国内外已有大量的文献。有限元法是计算力学各种方法中影响最大、应用最广泛的一种数值计算方法，是国内外进行结构分析普遍采用的方法。本设计是基于ANSYS软件来柴油机连杆进行分析。与传统的计算相比，借助于计算机有限元分析方法能更加快捷和精确的得到结果。设置正确的模型、划分合适的网格，并合理设置求解过程，能够准确的获得分析模型各个部位的应力、变形等结果。对零件的设计和优化有很大的参考作用。正是因为上述优点，我在本设计中运用PROE来建立三维模型。再将此模型导入ANSYS软件来对其进行分析。关键词：连杆，三维建模，ANSYS，静态分析3AbstractANSYS(finiteelement)packageisamulti-purposefiniteelementmethodforcomputerdesignprogramthatcanbeusedtosolvethestructure,fluid,electricity,electromagneticfieldsandcollisionproblems.Soitcanbeappliedtothefollowingindustries:aerospace,automotive,biomedical,bridges,construction,electronics,heavymachinery,micro-electromechanicalsystems,sportsequipmentandsoon.Dieselengineconnectingrodisthemostcommonaregularpart,thepartstructureissimple,convenientoperation,highprecision,lowprices,ithasbeenwidelyused.Atpresent,manyhavemadetheappropriateTransmissionshaftimprovements,ithasbeengreatlyenhancedapplicability.Theconnectingrod,importantpartandmainlymovingcomponentofdieselengine,hascomplicatedstructuralshapeandloadingcondition.Toalargeextent,thereliabilityandusinglifeoftheconnectingrodhasagreateffectondieselengine.Athomeandabroad,therearemassesofliteratureaboutstructureanalysisoftheconnectingrod.TheFiniteElementMethodisoneofnumericalcalculationmethodsincomputationalmechanics,whichhasthebiggestinfluenceandisthemostwidelyusedmethod.Andalso,itisanormalwayaboutstructureanalysis.ThedesignisbasedonANSYSsoftwaretoTransmissionshaftbythelineofspindle.Comparedwiththetraditionalcalculation,computer-basedfiniteelementanalysismethodcanbefasterandmoreaccurateresults.Setthecorrectmodel,dividingtherightgrid,andsetareasonablesolutionprocess,analyticalmodelcanaccuratelyaccessthevariouspartsofthestressanddeformationresults.Onthepartofthedesignandoptimizationhasgreatreference.Itisbecauseoftheseadvantages,theuseofthisdesigninmyUGtocreatethree-dimensionalmodelTransmissionshaft.ThenthismodelwasintroducedbytheANSYSsoftwaretoitslineofanalysis.KeyWords:Theconnectingrod，three-dimensionalmodeling，ANSYS，staticanalysis基于ANSYS对柴油机连杆受拉工况有限元分析毕业设计（论文）4目录摘要.2Abstract.3目录.4第1章绪论.61.1有限元简介.61.2有限元特点.61.3有限元步骤.71.4有限元发展趋势.81.4.1与CAD软件的无缝集成.81.4.2更为强大的网格处理能力.81.4.3由求解线性问题发展到求解非线性问题.91.4.4由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解.91.4.5程序面向用户的开放性.91.5ANSYS的主要功能.10第2章课题任务和分析方法.112.1课题的研究背景及意义.112.2课题任务.112.3分析方法.122.4本课题的研究方法.12第3章连杆受拉工况分析.133.1问题的简化.133.2几何形状的简化.133.3计算工况的选择.133.4表面载荷的处理.14第4章柴油机连杆研究对象.154.1柴油机连杆模型研究对象.15