某型柴油机凸轮轴箱有限元分析
发布时间：2021-04-26 21:26
内燃机从出现到现在一直都是设计人员的重点研究对象。伴随着其技术水平的提升,人们在看重其动力性,经济性和运转性的同时,更加考虑内燃机的安全可靠性和舒适性。凸轮轴箱作为柴油机的一个重要部件,对柴油机整体运行的平稳性与可靠性有重要影响,因此其设计开发显得尤为重要。本文以某型柴油机凸轮轴箱为研究对象,考虑高、低温的影响,对其进行有限元分析,得到其变形,受力情况以及振动特性。首先,在建模软件中实现凸轮轴箱几何模型的建立,为确保计算准确性,将其与机体按实际情况进行装配,并做适当调整。将其导入ANSYS workbench后,经过添加材料、设置接触、网格划分等步骤后生成有限元模型。之后根据厂方给定的热边界条件,考虑机体、排气总管和环境等对其温度的影响,对其进行稳态热分析,得到凸轮轴箱在高、低温环境下温度场分布。其次将温度场作为载荷施加到凸轮轴箱上,施加其他载荷和约束后,对其进行热应力分析,观察凸轮轴箱在其竖直方向的变形,来确定气缸盖对凸轮轴箱的约束。之后对其进行热-机耦合分析,得到凸轮轴箱各方向上的变形和应力分布云图,发现在高温下凸轮轴箱整体呈向上和两端的膨胀变形,其顶部左数第1孔附近变形最大,在其...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 本文选题背景和意义
1.2 现代设计方法
1.3 计算机仿真技术
1.4 国内外研究情况
1.5 本课题的主要研究内容
1.6 本章小结
2 热分析和结构强度分析的介绍
2.1 热分析的介绍
2.1.1 热能传递的三种方式
2.1.2 热分析的两种方式
2.1.3 稳态温度场
2.1.4 温度场的三类边界条件
2.2 应力分析的介绍
2.2.1 弹性力学的介绍
2.2.2 热应力分析的介绍
2.3 热-机耦合分析
2.4 有限元法流程简介
2.5 本文所用软件简介
2.6 本章小结
3 凸轮轴箱有限元模型的建立
3.1 某型柴油机凸轮轴箱
3.2 凸轮轴箱装配体几何模型
3.3 凸轮轴箱有限元模型
3.3.1 材料属性的定义
3.3.2 接触的定义
3.3.3 网格划分
3.4 本章小结
4 高温下凸轮轴箱的热-机耦合分析
4.1 凸轮轴箱的受热与受力机理
4.2 凸轮轴箱的稳态温度场分析
4.2.1 热边界条件的确定
4.2.2 凸轮轴箱稳态热分析
4.3 凸轮轴箱热应力计算结果与分析
4.3.1 边界条件的确定
4.3.2 热应力计算结果与分析
4.4 凸轮轴箱热-机耦合计算结果与分析
4.4.1 边界条件的确定
4.4.2 凸轮轴箱热-机耦合计算结果与分析
4.4.3 强度校核
4.5 本章小结
5 低温下凸轮轴箱的热-机耦合分析
5.1 稳态热分析
5.2 边界条件的确定
5.3 凸轮轴箱热-机耦合计算结果与分析
5.4 本章小结
6 模态分析
6.1 模态分析介绍
6.2 凸轮轴箱自由模态分析
6.2.1 自由模态分析介绍
6.2.2 自由模态分析结果
6.3 凸轮轴箱约束模态分析
6.3.1 约束模态分析介绍
6.3.2 约束模态分析结果
6.4 模态分析结果对比
6.5 发动机激励共振分析
6.6 本章小结
7 结论
7.1 本文工作总结
7.2 未来研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析计算机仿真技术及其应用[J]. 张鹏. 科技风. 2018(34)
[2]履带车辆发动机悬置系统模态分析[J]. 谢欢,王红岩,芮强,段誉,李善乐,郝丙飞. 农业装备与车辆工程. 2018(05)
[3]某柴油机进排气门热-机耦合应力场分析[J]. 刘建敏,康琦,刘艳斌,王普凯,韩立军. 农业装备与车辆工程. 2018(04)
[4]发动机凸轮轴优化设计[J]. 张敏捷,韩飞. 汽车实用技术. 2018(02)
[5]某发动机机体热机疲劳及缸孔变形分析[J]. 陈超,周奇才,江增明,吴丰凯,胡景彦,洪进. 机械研究与应用. 2015(04)
[6]柴油机机体的热―机耦合分析[J]. 闫军朝,李洪昌,胡建平,吴鲁定. 中国农机化学报. 2015(04)
[7]发动机振动激励对物料车车架动力特性的影响研究[J]. 谢钰. 铁道建筑. 2015(04)
[8]基于ANSYS的柴油机机体的热-机耦合分析[J]. 吴凤彪,代彩彩,孙力平. 煤矿机械. 2014(05)
[9]基于发动机激励下的客车骨架动态特性分析[J]. 阮仁宇,谭继锦,魏洪革. 湖北汽车工业学院学报. 2011(01)
[10]YT4135Z柴油机机体有限元模态分析[J]. 晋兵营,周志立,郭志强. 河南科技大学学报(自然科学版). 2003(03)
博士论文
[1]齿轮箱振动特性分析与智能故障诊断方法研究[D]. 何俊.浙江大学 2018
硕士论文
[1]基于Workbench的机车齿轮转子动态特性分析[D]. 肖遥.西南交通大学 2018
[2]某柴油机机体结构静、动态特性计算分析[D]. 宋树峰.大连理工大学 2018
[3]考虑多种激励源的某柴油机机体动态响应分析[D]. 王彪.大连理工大学 2017
[4]柴油机活塞温度场和应力场的有限元分析[D]. 刘猛.大连理工大学 2017
[5]内燃机动力总成悬置系统的优化设计研究[D]. 韩祎.中北大学 2016
[6]增压柴油机活塞热力性能有限元仿真分析[D]. 林梅君.湖南大学 2016
[7]基于ANSYS的柴油机活塞结构强度与温度场研究[D]. 贺敏超.广西大学 2015
[8]某八缸柴油机缸盖热机械强度有限元耦合分析[D]. 宋状.大连理工大学 2015
[9]8L265柴油机活塞温度场和应力场热—机耦合分析[D]. 赵振月.大连理工大学 2015
[10]发动机怠速激励下客车车身振动特性研究[D]. 袁爽.武汉科技大学 2015
本文编号：3162140
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 本文选题背景和意义
1.2 现代设计方法
1.3 计算机仿真技术
1.4 国内外研究情况
1.5 本课题的主要研究内容
1.6 本章小结
2 热分析和结构强度分析的介绍
2.1 热分析的介绍
2.1.1 热能传递的三种方式
2.1.2 热分析的两种方式
2.1.3 稳态温度场
2.1.4 温度场的三类边界条件
2.2 应力分析的介绍
2.2.1 弹性力学的介绍
2.2.2 热应力分析的介绍
2.3 热-机耦合分析
2.4 有限元法流程简介
2.5 本文所用软件简介
2.6 本章小结
3 凸轮轴箱有限元模型的建立
3.1 某型柴油机凸轮轴箱
3.2 凸轮轴箱装配体几何模型
3.3 凸轮轴箱有限元模型
3.3.1 材料属性的定义
3.3.2 接触的定义
3.3.3 网格划分
3.4 本章小结
4 高温下凸轮轴箱的热-机耦合分析
4.1 凸轮轴箱的受热与受力机理
4.2 凸轮轴箱的稳态温度场分析
4.2.1 热边界条件的确定
4.2.2 凸轮轴箱稳态热分析
4.3 凸轮轴箱热应力计算结果与分析
4.3.1 边界条件的确定
4.3.2 热应力计算结果与分析
4.4 凸轮轴箱热-机耦合计算结果与分析
4.4.1 边界条件的确定
4.4.2 凸轮轴箱热-机耦合计算结果与分析
4.4.3 强度校核
4.5 本章小结
5 低温下凸轮轴箱的热-机耦合分析
5.1 稳态热分析
5.2 边界条件的确定
5.3 凸轮轴箱热-机耦合计算结果与分析
5.4 本章小结
6 模态分析
6.1 模态分析介绍
6.2 凸轮轴箱自由模态分析
6.2.1 自由模态分析介绍
6.2.2 自由模态分析结果
6.3 凸轮轴箱约束模态分析
6.3.1 约束模态分析介绍
6.3.2 约束模态分析结果
6.4 模态分析结果对比
6.5 发动机激励共振分析
6.6 本章小结
7 结论
7.1 本文工作总结
7.2 未来研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析计算机仿真技术及其应用[J]. 张鹏. 科技风. 2018(34)
[2]履带车辆发动机悬置系统模态分析[J]. 谢欢,王红岩,芮强,段誉,李善乐,郝丙飞. 农业装备与车辆工程. 2018(05)
[3]某柴油机进排气门热-机耦合应力场分析[J]. 刘建敏,康琦,刘艳斌,王普凯,韩立军. 农业装备与车辆工程. 2018(04)
[4]发动机凸轮轴优化设计[J]. 张敏捷,韩飞. 汽车实用技术. 2018(02)
[5]某发动机机体热机疲劳及缸孔变形分析[J]. 陈超,周奇才,江增明,吴丰凯,胡景彦,洪进. 机械研究与应用. 2015(04)
[6]柴油机机体的热―机耦合分析[J]. 闫军朝,李洪昌,胡建平,吴鲁定. 中国农机化学报. 2015(04)
[7]发动机振动激励对物料车车架动力特性的影响研究[J]. 谢钰. 铁道建筑. 2015(04)
[8]基于ANSYS的柴油机机体的热-机耦合分析[J]. 吴凤彪,代彩彩,孙力平. 煤矿机械. 2014(05)
[9]基于发动机激励下的客车骨架动态特性分析[J]. 阮仁宇,谭继锦,魏洪革. 湖北汽车工业学院学报. 2011(01)
[10]YT4135Z柴油机机体有限元模态分析[J]. 晋兵营,周志立,郭志强. 河南科技大学学报(自然科学版). 2003(03)
博士论文
[1]齿轮箱振动特性分析与智能故障诊断方法研究[D]. 何俊.浙江大学 2018
硕士论文
[1]基于Workbench的机车齿轮转子动态特性分析[D]. 肖遥.西南交通大学 2018
[2]某柴油机机体结构静、动态特性计算分析[D]. 宋树峰.大连理工大学 2018
[3]考虑多种激励源的某柴油机机体动态响应分析[D]. 王彪.大连理工大学 2017
[4]柴油机活塞温度场和应力场的有限元分析[D]. 刘猛.大连理工大学 2017
[5]内燃机动力总成悬置系统的优化设计研究[D]. 韩祎.中北大学 2016
[6]增压柴油机活塞热力性能有限元仿真分析[D]. 林梅君.湖南大学 2016
[7]基于ANSYS的柴油机活塞结构强度与温度场研究[D]. 贺敏超.广西大学 2015
[8]某八缸柴油机缸盖热机械强度有限元耦合分析[D]. 宋状.大连理工大学 2015
[9]8L265柴油机活塞温度场和应力场热—机耦合分析[D]. 赵振月.大连理工大学 2015
[10]发动机怠速激励下客车车身振动特性研究[D]. 袁爽.武汉科技大学 2015
本文编号：3162140
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3162140.html
