基于ANSYS的气缸套热传导及强度分析系统开发

发布时间：2020-07-17 07:12

【摘要】：随着科技进步与人类生活水平的提高,人们对发动机的性能要求越来越高。气缸套作为发动机重要组成零部件,其工作状态的好坏将直接影响发动机的整机性能。气缸套工作状态下强度和热传导分析一直作为热点被国内外学者研究。随着CAE技术的日臻完善和广泛应用,以有限元分析方法为代表的CAE技术日益成为发动机零部件研发和优化设计的必要手段。利用现有的通用CAE分析技术和集成平台,开发一款专业、高效、实用的气缸套分析系统是本次研究的主要内容。ANSYS作为一款通用CAE分析软件,已被广大的研究及工程技术人员所熟知。软件功能强大,但也存在分析界面专业化程度低、不友好且操作过程繁琐,容易出错等问题,不适合工程技术人员直接使用。基于上述考虑,为了提供气缸套分析的专业化操作界面、简化操作过程,提高多种气缸套数值计算和分析的效率,本项目使用Java语言,结合ANSYS二次开发技术的的参数化设计语言APDL,针对气缸套的设计、分析和使用,开发出专用的气缸套分析系统。该系统拥有专业化界面,通过便捷操作,可以自动完成不同气缸套的参数化建模、网格划分、材料属性选取、边界条件施加、有限元计算及结果显示等工作。整个分析过程均在后台运行,用户无需进入ANSYS软件,只需在系统的可视化界面中操作即可,大幅提高了分析效率。此外,本系统针对气缸套的不同分析类型编写了相应命令流保存在模板库中,方便后期随时调用、维护和添加。文中首先介绍了气缸套传热及强度分析的数值方法基础及拉缸影响因素实验,并在此基础上开发出了气缸套强度与热传导分析系统,展示了友好的可视化界面,便捷的操作过程,分析流程得以简化,即使是无专业知识人员也可轻易上手,大大提高了工作效率。最后通过本系统分析结果与Workbench结果、经典理论结果、实验数据的对比,验证了本次开发的气缸套分析系统的可靠性。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TK403;TP391.7
【图文】：

干式气缸套,冷却水,机体

如下图 1.1 所示，干式气缸套自身与冷却水不会直接接体直接接触，冷却水与机体接触。干缸套的轴向定位可由支撑肩上实现，径向定位可通过外圆实现，与机体的配合一般为过渡配合或

湿式气缸套,冷却水,机体

气缸套,机体,干式气缸套,压力铸造

干式气缸套一样由支撑肩上下两个端面来实现定位，径向定位现，与机体间隙配合。式气缸套（铝包容气缸套）。如下图 1.3 所示，铸入式气缸套机中使用，在压力铸造方式下将缸套和铝材料机体结为一体，。

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