基于ANSYS的12V240ZJ型柴油机曲轴强度有限元分析

发布时间：2017-08-25 03:43

  本文关键词：基于ANSYS的12V240ZJ型柴油机曲轴强度有限元分析

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【摘要】：在这个计算机技术迅速发展的时代,有限元法也在各工程领域得到了日益广泛的运用,它可以把抽象的数据图像化,人们可以通过有限元的各种云图非常方便的看到自己的分析结果,现在有限元法已然成为了各工程领域不可缺少的一种强有力的计算工具。曲轴是柴油机的重要部件之一,它的结构设计和加工工艺水平相当复杂,对各轴颈的圆柱度以及过渡圆角表面粗糙度的要求极高,曲轴的质量直接影响着整个柴油机的可靠性和寿命。以某工厂12V240ZJ型柴油机曲轴为模型,着重运用有限元分析过渡圆角处的应力集中问题,对现有成型产品做强度校核,为工艺提供必要的理论依据。参照12V240ZJ型柴油机曲轴模型,直接在ANSYS有限元里对曲轴进行三维建模、自由网格划分、编辑公式定义载荷、施加载荷,以及后处理,通过三组应力云图比较内外圆角的受力情况,并计算校核曲轴的强度。对曲轴模型进行了模态分析,分别从自由模态和约束模态进行了分析,从而确定曲轴的固有频率和振型,避免柴油机曲轴与机体发生共振行为。
【关键词】：曲轴 有限元分析 强度 模态分析
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK423
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 曲轴有限元分析研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 本文的主要工作12-13
• 第2章 曲轴受力分析及ANSYS简介13-29
• 2.1 曲轴连杆受力分析13-17
• 2.1.1 惯性力13-15
• 2.1.2 活塞销处受力分析15-16
• 2.1.3 曲柄销处受力分析16-17
• 2.1.4 扭矩T17
• 2.2 ANSYS简介17-29
• 2.2.1 ANSYS发展历程21-22
• 2.2.2 ANSYS有限元分析步骤22-24
• 2.2.3 ANSYS有限元的单元类型24-25
• 2.2.4 影响有限元法分析精度的因素25
• 2.2.5 ANSYS有限元建模25-27
• 2.2.6 ANSYS有限元边界条件27-29
• 第3章 曲轴有限元分析29-44
• 3.1 曲轴概况29-31
• 3.1.1 曲轴设计注意事项29
• 3.1.2 提高曲轴疲劳强度的方法29-31
• 3.2 曲轴整体模型建立31-33
• 3.3 单元类型选择33
• 3.4 定义材料属性33-34
• 3.5 有限元网格划分34-35
• 3.6 加载35-37
• 3.7 边界条件处理37-39
• 3.7.1 轴颈分布载荷计算37-38
• 3.7.2 曲轴旋转惯性力和重力38
• 3.7.3 曲轴约束条件处理38-39
• 3.8 结果后处理及应力分析39-42
• 3.8.1 Von mises等效应力图39-40
• 3.8.2 第一主应力图40-41
• 3.8.3 剪应力图41-42
• 3.9 疲劳强度校核42-44
• 第4章 曲轴模态分析44-56
• 4.1 结构模态分析的理论基础44-45
• 4.2 模态分析的过程45-47
• 4.2.1 动态数据的采集及频响函数或脉冲响应函数分析45-46
• 4.2.2 建立结构数学模型46
• 4.2.3 参数识别46
• 4.2.4 振形动画46
• 4.2.5 结构动力修改与灵敏度分析46-47
• 4.3 柴油机曲轴结构模态分析模型的建立47
• 4.4 柴油机曲轴模态计算结果与分析47-56
• 4.4.1 曲轴自由模态分析47-51
• 4.4.2 曲轴约束模态分析51-54
• 4.4.3 曲轴模态分析结论54-56
• 结论与展望56-58
• 结论56
• 展望56-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 作者简介62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 董丽涛,刘荣昌,王庆祝,马淑英,尚玉峰;曲轴的强度研究方法与曲轴疲劳寿命的提高[J];拖拉机与农用运输车;2004年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王受路;基于ANSYS的曲轴强度有限元分析[D];山东大学;2011年

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本文编号：734883