连杆ansys实例(新)

1、汽车发动机连杆汽车发动机连杆 吴生提吴生提实例分析：实例分析：INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-2零件分析：零件分

2、析： 受力：连杆连接曲轴和活塞，以受力：连杆连接曲轴和活塞，以一个冲程为一个周期循环受力：一个冲程为一个周期循环受力： 在发动机作功冲程在发动机作功冲程，即活塞从上，即活塞从上止点运动到下止点时，连杆受到活塞止点运动到下止点时，连杆受到活塞给连杆很大的压力给连杆很大的压力 在发动机排气冲程，在发动机排气冲程，即即活塞从即即活塞从下止点运动到上止点时，连杆受到曲下止点运动到上止点时，连杆受到曲轴给连杆的很小的压力轴给连杆的很小的压力 几何特称：关于两孔心成对称结构几何特称：关于两孔心成对称结构 仿真目标：连杆的受力布局和强度的仿真目标：连杆的受力布局和强度的初步校核初步校核模型简化：模型简化：J

3、anuary 30, 2001Inventory #001442W11-3由于只需要初步校核由于只需要初步校核和观察连杆大体的应和观察连杆大体的应力布局力布局 简化细节结构，去除简化细节结构，去除螺栓，便于建模螺栓，便于建模对称结构对称结构只分析其中一半的模只分析其中一半的模型，减少工作量型，减少工作量排气冲程受力远远小排气冲程受力远远小于做工冲程受力于做工冲程受力排气冲程受力省略不排气冲程受力省略不记，模型做静力分析，记，模型做静力分析，忽略重力影响忽略重力影响INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part

4、 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-4连杆仿真问题描述:如下图所示的几何模型，连杆的厚度为0.5mm。在小头孔的内侧90范围内承受P=l 000pa的面载荷作用，利用有限元分析该连杆的受力状态。连杆的材料属性为杨氏模量E=2.1*1011pa，泊松

5、比为0.3。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-5 单位制：单位制：材料特性单位长度mm泊松比(poisons ra

6、tio)0.342表面载荷P=l 000pa弹性模量（modulus of elasticity）2.1e11paINTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inve

7、ntory #001442W11-6 ansys操作：操作：1，定义工作文件名和工作标题，定义工作文件名和工作标题2，定义单元类型及材料属性：，定义单元类型及材料属性：Plane 183 单元INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

8、Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-7建立建立2D模型模型基本思路基本思路INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJa

9、nuary 30, 2001Inventory #001442W11-8两个圆环两个圆环面和两个面和两个矩形面矩形面INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inv

10、entory #001442W11-9样条曲线样条曲线INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-10生成样条生成样条曲线不

11、规曲线不规则面则面INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-11倒角及合倒角及合并所有面并所有面INTRODUCTION

12、TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-12生成生成2D网格：网格：由于模型由于模型2D面并不是很规则且对模型的精度要求并不是很高，我面并不是很规

13、则且对模型的精度要求并不是很高，我们直接采取自由网格划分们直接采取自由网格划分INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-1

14、3施加约束、载荷并求解：施加约束、载荷并求解：注意对称面上注意对称面上施加的是对称施加的是对称约束约束（symmetryB.C.） INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30,

15、 2001Inventory #001442W11-14约束和载荷施加结果约束和载荷施加结果INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #0014

16、42W11-15后处理：后处理：整体变形结果整体变形结果节点位移节点位移等效应力等效应力整理模型等效应力整理模型等效应力INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001I

17、nventory #001442W11-16后处理后处理观察结果和验证仿真正确性观察结果和验证仿真正确性 理论推断理论推断： 连杆连杆大孔被约大孔被约束住束住，附近节点，附近节点位移很小。最大位移很小。最大位移应该在位移应该在小孔小孔周围周围。 仿真结果：仿真结果： 于理论推断相符于理论推断相符 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO

18、 ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-17 理论推断：理论推断： 连杆在小孔和大孔之间连杆在小孔和大孔之间受到压缩，受到压缩，应力应该集中应力应该集中在连杆中间部分在连杆中间部分。 仿真结果：仿真结果： 跟理论预测大体相符。跟理论预测大体相符。并且从图中我们可以看到并且从图中我们可以看到最大应力出现在小孔的表最大应力出现在小孔的表面。面。 将节点最大等效应力将节点最大等效应力和和材料屈服强度材料屈服强度相对比进相对比

19、进而校正连杆强度。而校正连杆强度。 从结果中我们还可以从结果中我们还可以发现大孔周围材料应力和发现大孔周围材料应力和位移都非常小，从而我们位移都非常小，从而我们可得知之前可得知之前对模型细节的对模型细节的简化对结果几乎无影响简化对结果几乎无影响INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUC

20、TION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-18查询具体某个节点的应力查询具体某个节点的应力INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-19根据结果进行网格细化，进