刘　赛,吴飞科,严剑刚,杨国策

(上海第二工业大学工程训练中心,上海201209)

发动机连杆的快速优化分析

刘赛,吴飞科,严剑刚,杨国策

(上海第二工业大学工程训练中心,上海201209)

发动机连杆优化设计的主要目的在于合理分布应力的同时尽可能地保证质量最小化,以降低连杆运动的往复惯性力。在ANSYS Workbench环境中,直接对发动机连杆进行几何建模、有限元分析,然后应用实验设计方法生成设计点数据,创建响应面并进行优化,进而得到最优解,真正使产品建模、工程分析和优化设计达到一体化,更易于实现产品的快速优化。该方法为连杆乃至汽车其他零部件的设计及优化提供了很好的参考依据,具有一定的指导作用。

快速优化;实验设计;响应面;有限元分析

0　引言

连杆是发动机传递动力的核心部件之一,是连接发动机曲轴与活塞的重要零件。由于活塞往复运动,使得活塞组件、连杆组件及曲轴产生往复惯性力[1]。为了减小连杆运动的惯性力,应尽量降低连杆的质量,同时需要保证其具有足够的强度和一定的刚度以免连杆发生破坏[2-3]。因此,连杆的优化设计是在强度和刚度满足材料承受程度的基础上,最大程度地降低连杆的质量。ANSYS Workbench优化是利用蒙特卡罗抽样技术,采集设计数据样点,计算每个样点的响应结果,然后利用二次插值函数构造响应曲线或响应面,从而得到输入参数与输出参数之间的权重关系及其灵敏度,最终得到最优解。本文……