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基于ANSYS的柴油机连杆有限元模态分析


第 2期 ( 总第 1 7 7期 )   2 0 1 3年 4月   机 械 工 程 与 自 动 化  ME CHANl CAL   ENGI NEE RI NG  8 L   AUT( ) M ATI ON  NO. 2   Ap r .   文章编号 : 1 6 7 2 — 6 4 1 3 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 0 6 0 — 0 2   基 于 A

NS YS的柴 油机 连 杆 有 限元模 态分 析  魏 玉 娜  , 陈 仲 海  , 王 连 宏  ( 1 . 中 北 大 学 机械 工 程 与 自动 化 学 院 , 山西  太 原 0 3 0 0 5 l ;2 . 北 方 通 用 动 力 集 团公 司 , 山西  大 同 0 3 7 0 3 6 )   摘 要 :采 用 ANS Y S软 件 建 立 柴 油 机 连 杆 的 三 维模 型 ,经 过 计 算 得 到 该 连 杆 的模 态 分 析 情 况 以及 各 个 模 态 下  的振 型 , 分 析 结果 得 出结 构 上 存 在 的 薄 弱环 节 ,为 连 杆 的优 化 设 计 提 供 了理 论 依 据 。   关 键 词 : 柴 油 机连 杆 ; 模 态 分 析 ;有 限 元 法  中 图 分 类 号 :TH1 3 3 . 5: T P 3 9 1 . 7 7   文 献 标 识 码 :A   0   引 言  网格划 分 , 因此 选 S o l i d 9 2三 维 四面 体 单 元 能 较 好 模  拟 物体形 状 。图 2 是S o l i d 9 2单元 的几 何示 意 图[  。   L   连杆 是 连接 发动 机 活 塞 与 曲轴 的一 个 重 要 零 件 ,   在 实际工 况 下 , 它 是在 压缩 、 拉 伸和横 向弯 曲等交 变应  力 下工作 的 , 工作条件相 当恶劣。因此, 为 了 减 小 振  动, 对连 杆动 态特性 的研 究 已经 成 为 连杆 设 计 中 的重  要 环节[ 1 ] 。   y   一 . 本文 利 用 ANS Y S软件 直接 建立 连 杆 的三 维模 型  并 进行模 态 分析 , 计 算 分析 连杆 的动 态特 性 , 根 据 分析  X   I   z   结果, 从 应力 云 图获取 连杆 在 危 险 工 况 下应 力 的分 布  情况, 为连杆 的结 构分 析 和改进 设计 提供 参考 依据 。   1 建 立连杆 有 限元模 型  图 2   S o l i d 9 2单 兀 的 几 何 示 意 图  此处 定义 连 杆 的材 料 为 各 向 同性 的线 弹 性 材 料  4 0 C r , 弹性 模 量 为 2 . O 6 ×1 0  M P a , 泊 松 比为 0 . 3 , 密  在建 立 连杆 的三 维 实 体模 型之 前 , 可 以对 连 杆 模  型 进行 一定 的 简化 , 忽 略 小 圆角 、 倒 角 和 细 油 孔 等 特  度为 7   8 0 0   k g / m。 。材 料 的 弹性 模 量 和泊 松 比都不 随  温 度的变 化而 变化 。   1 . 3   网格 的 划 分  性, 并且 把连 杆盖 与 连 杆 体 简化 成 一 个 整 体 。这 样 处  理 后可 以缩 短计算 时 间 , 提 高计 算效 率 , 并 且 与实 际情  况 相差不 大 。   1 . 1   建 立 连 杆 实体 模 型  根 据 连 杆 的

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