大功率柴油发动机连杆的有限元仿真分析
2018-01-02程国昊
科学与财富 2018年33期
摘 要:通过查阅大功率柴油发动机连杆的各项参数以及运动的工况,利用三维软件 CATIA V5 R20建立大功率柴油发动机连杆的三维模型,对其施加约束、边界条件和网格划分,最后将连杆的三维模型导入有限元软件ANSYSY进行仿真分析,以及计算该连杆在最大拉伸和最大压缩两种工况下的受力情况。研究分析表明:大功率柴油发动机连杆在压缩时最大应力处于小头孔的下端,其最大应力为497.692MPa,最大形变为0.174254;拉伸时最大应力处于小头孔两端开始与杆身过度的位置,其最大应力为111.029 MPa,最大形变为0.017659mm。由此可以得出,该连杆的设计是可行的,并为连杆的进一步优化分析提供了依据。
关键词:大功率,发动机连杆,仿真软件ANSYS,仿真分析
1. 发动机连杆的运动分析
本文以大功率柴油发动机的连杆作为研究对象,连杆主要由连杆体、连杆盖、连杆螺栓、连杆轴瓦等构成[5-6]。由于连杆是发动机传递力的重要零部件,同时也可以将活塞的直线运动转化成旋转运动[7]。在整个运动的过程中,连杆承受着各种负载,因此,对大功率柴油发动机的连杆进行有限元的仿真分析具有很重要的意义。
对发动机连杆的轻量化分析有助于提高发动机的性能,以此同时也会在允许的范围内减轻质量对发动机整体的重量也会随之降低,相应的振动和噪音都会随之降低。
在发动机的运动过程中,由于发动机燃烧室燃烧燃料产生力,并通过连杆将力传送给曲轴,曲轴带动飞轮将动力输出。……
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