• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    基于ABAQUS的連桿的有限元計(jì)算分析

    2019-12-19 02:04:29徐源瓏張莉
    科技風(fēng) 2019年34期
    關(guān)鍵詞:連桿變形

    徐源瓏 張莉

    摘 要:本文選擇使用ABAQUS軟件來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿進(jìn)行有限元建模,并且考慮其連桿的極端情況下包括最大壓縮負(fù)荷與最大拉伸負(fù)荷,得到連桿的應(yīng)力與應(yīng)變,并對(duì)其進(jìn)行分析,考慮防范方法。

    關(guān)鍵詞:連桿;有限元建模;變形

    連桿雖然比起汽車其他部分不起眼,但是連桿的性能決定了汽車運(yùn)行的情況,連桿由小頭、大頭、桿身組成,在發(fā)動(dòng)機(jī)中小頭與活塞鏈接進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),大頭連接曲軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),二中間部分為桿身。連桿連接活塞與曲軸,連桿的作用就是可以實(shí)現(xiàn)把活塞的往復(fù)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)汽車在行駛過(guò)程時(shí)會(huì)在各種不同情況,所以連桿就會(huì)進(jìn)行各種的運(yùn)動(dòng)包括上下,或者左右運(yùn)動(dòng),很大不同的運(yùn)動(dòng)就會(huì)造成復(fù)雜的平面運(yùn)動(dòng)。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)連桿會(huì)因?yàn)楦鞣N不同并且復(fù)雜的受力(拉伸、壓縮、彎曲和扭轉(zhuǎn))的作用。而這種不同復(fù)雜的應(yīng)力作用容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的各種損壞(疲勞、磨損、彎曲甚至斷裂),甚至嚴(yán)重時(shí)造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作。因此,需要首先對(duì)汽車連桿進(jìn)行性能的分析。因?yàn)榇蠖鄶?shù)其性能沒(méi)辦法進(jìn)行彈性方面的分析,從而就沒(méi)有辦法可以對(duì)其設(shè)計(jì)微分方程求解,而ABAQUS的有限元分析方法則可以避免求解微分方程。基于此本文選擇使用ABAQUS軟件對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連 桿進(jìn)行建模并且進(jìn)行分析得到所需要的變形情況,為以后連桿的改良與發(fā)展提供幫助。

    1 工況選擇

    以當(dāng)前使用最多的四沖發(fā)動(dòng)機(jī)作為選擇,當(dāng)汽車在正常行駛過(guò)程,連桿會(huì)因?yàn)檫B接的活塞、曲軸(吸氣、壓縮、排氣、做功)的作用下其受力情況會(huì)呈現(xiàn)周期性。本文對(duì)其分析過(guò)程,忽略連桿與連接件的摩擦力,只考慮連桿的受力情況,從而考慮把連桿僅受拉力和壓力?;诖耍疚脑O(shè)計(jì)連桿模型,選擇了汽車在最大轉(zhuǎn)速情況下,當(dāng)活塞進(jìn)行做功時(shí),連桿受到最大的壓縮力的作用,當(dāng)活塞進(jìn)行壓縮時(shí),連桿受到最大拉伸力作用,這兩種情況下,連桿的變形情況。并且通過(guò)有限元的設(shè)定,把運(yùn)動(dòng)的情況轉(zhuǎn)化為靜力。

    2 實(shí)體模型建立

    本文利用SOLIDWORKS2016 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿進(jìn)行了三維實(shí)體建 模,建立了發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的較為精確的模型。在建模時(shí),為了簡(jiǎn)化問(wèn)題 的處理與分析,對(duì)于不影響分析結(jié)果的連桿細(xì)節(jié)部位的進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,部分過(guò)渡圓角、潤(rùn)滑小油孔等均被忽略。見圖1。

    3 有限元分析

    3.1 連桿模型的建立

    首先根據(jù)所查閱連桿材料的一個(gè)基本尺寸:大端直徑45mm大端質(zhì)量1.03kg,小端直徑25mm小端質(zhì)量0.64kg,圓心距200mm在ABAQUS軟件中建立汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿基本的三維模型:

    3.2 模型網(wǎng)格劃分

    雖然在abaqus導(dǎo)入的連桿的模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只是包括設(shè)計(jì)的大桿,小桿還有連接的起傳遞作用的桿身,但是其中三部分的連接細(xì)節(jié),如果選擇布置種子,是很難清除的建立網(wǎng)格,所以本文選擇直接進(jìn)行自有網(wǎng)絡(luò)劃分,然后再進(jìn)行選擇的加密,由此得到的網(wǎng)格劃 分模型如圖3所示,其中節(jié)點(diǎn)數(shù)為33946,單元數(shù)為14792。

    3.3 靜力學(xué)分析

    3.3.1 連桿受力分析

    本文通過(guò)對(duì)汽車連桿進(jìn)行建模,只是選擇在活塞四個(gè)過(guò)程吸氣、壓縮、排氣、做功中的壓縮和做功這兩個(gè)特定的過(guò)程,因?yàn)橹粌蓚€(gè)活塞的過(guò)程的運(yùn)動(dòng)可以對(duì)汽車連桿造成的最大拉伸、壓縮力,然后本文經(jīng)過(guò)對(duì)此的資料查詢,選擇對(duì)連桿小頭內(nèi)面積設(shè)定11500N的受力。

    3.3.2 移邊界條件

    本文在活塞的兩種特定情況下,并且在壓縮過(guò)程的開始部分與做功過(guò)程的最后部分,為了限制發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的位移和轉(zhuǎn)動(dòng),本文對(duì)連桿大頭內(nèi)表面進(jìn)行全約束。模型邊界設(shè)定如圖4所示。

    3.3.3 載荷分布

    由上面分析得知,設(shè)定載荷為11500N,設(shè)定位置選擇連桿小頭內(nèi)表面,方向選擇往內(nèi)。載荷施加情況如圖4。

    3.4 連桿靜力學(xué)分析

    3.4.1 最大壓縮工況下的分析結(jié)果

    本設(shè)計(jì)選擇汽車假設(shè)為最大轉(zhuǎn)速情況下,使得汽車的活塞進(jìn)入壓縮的過(guò)程,這時(shí)汽車連桿受的壓縮力為最大。此模型設(shè)定的最大壓縮狀態(tài),連桿壓力、壓變?nèi)鐖D5。

    發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的整體總變形結(jié)果如圖6 所示,從圖中不難發(fā)現(xiàn),發(fā) 動(dòng)機(jī)連桿最大變形處位于連桿小頭處,為1.461e。發(fā)動(dòng)機(jī)連桿 整體總變形呈梯度分布,并呈由小頭到大頭逐漸減小趨勢(shì),最小變形 處位于連桿大頭處,為0。

    發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的定向變形(X方向)結(jié)果如圖7所示,從圖中不難發(fā)現(xiàn),發(fā)動(dòng)機(jī)連桿最大定向變形處位于靠近連桿小頭的桿身邊緣,且沿軸向最大定向變形處均位于桿身邊緣處。除桿身邊緣外其余連桿各處定向變形分布均勻。

    3.4.2 最大拉伸工況下的分析結(jié)果

    當(dāng)汽車的活塞剛好處于止點(diǎn)的情況,連桿就會(huì)處于承受最大力的情況,當(dāng)活塞在做功過(guò)程的最后,連桿由于承受汽車發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的最強(qiáng)燃爆的力,連桿會(huì)受最大的慣性拉伸力。本文設(shè)計(jì)最大轉(zhuǎn)速時(shí),當(dāng)汽車活塞進(jìn)入做功過(guò)程,連桿搜拉伸力最大。在最大拉伸工況下,連桿的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)鐖D8所示:

    發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的拉伸的應(yīng)力、應(yīng)變結(jié)果如圖9所示,從圖中可以發(fā)現(xiàn),發(fā)動(dòng)機(jī)連桿最大變形處位于連桿大頭處,為7.487e。發(fā)動(dòng)機(jī)連桿整體總變形也與壓縮情況一樣呈梯度分布,并呈由大頭到小頭逐漸減小趨勢(shì),最小變形 處位于連桿小頭處,為0。

    4 結(jié)語(yǔ)

    本文對(duì)所建立的最簡(jiǎn)單汽車連桿模型,進(jìn)行了靜力學(xué)分析,考慮受到壓縮與做功情況下造成的最大壓縮與拉伸力,得到相對(duì)應(yīng)的模型應(yīng)力、應(yīng)變情況,并對(duì)其分析,為下一步實(shí)驗(yàn)提供了數(shù)據(jù),為汽車連桿的發(fā)展提供理論依據(jù),具有很大的實(shí)際意義。

    參考文獻(xiàn):

    [1]程選生,張少波.彈性力學(xué)與有 限元法教程[M].北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2008(03).

    [2]王銀燕,張鵬奇,王善.內(nèi)燃機(jī)連 桿桿身疲勞強(qiáng)度可靠性分析[J].哈爾濱:工程大學(xué)學(xué)報(bào),2001,22(01):67-71.

    [3]潘瓊瑤,陳凱.車用發(fā)動(dòng)機(jī)連桿強(qiáng)度分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī),2008(06):140-145.

    [4]王克武.基于有限元的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿鍛坯塑性成形新工藝研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2013(14):154-156.

    [5]王國(guó)強(qiáng).實(shí)用工程數(shù)值模擬技術(shù)及其在ANSYS上的實(shí)踐[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2000.

    [6]馬斌.柴油機(jī)連桿的動(dòng)態(tài)應(yīng)力分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2012,29(04):59-62.

    猜你喜歡
    連桿變形
    壓裂泵虛擬試驗(yàn)連桿疲勞性能研究
    某發(fā)動(dòng)機(jī)連桿螺栓擰緊工藝開發(fā)
    談詩(shī)的變形
    “我”的變形計(jì)
    變形巧算
    連桿的設(shè)計(jì)及有限元分析
    例談拼圖與整式變形
    會(huì)變形的餅
    巧變形 快求解
    連桿的運(yùn)動(dòng)及有限元分析
    莱阳市| 望城县| 长海县| 萨嘎县| 凤凰县| 南乐县| 循化| 化州市| 丘北县| 新竹市| 康定县| 林甸县| 白玉县| 华安县| 洛川县| 海安县| 惠水县| 金乡县| 涟水县| 维西| 临漳县| 林芝县| 三门县| 平舆县| 陆良县| 湘潭市| 徐水县| 上虞市| 新营市| 绥化市| 静乐县| 五大连池市| 绥阳县| 合江县| 巴彦淖尔市| 琼海市| 玉树县| 磴口县| 定安县| 同心县| 那坡县|