连杆有限元分析Word格式文档下载.docx
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b.连杆本身和大头的厚度为1.5mm,小头的厚度为3.0mm。
注意在杆身和小头的过渡处有R2.0的过渡圆角
c.连杆结构的其他尺寸如图二所示;
d.施加在大、小头内壁上边界条件用于模拟连杆与曲轴连杆及活塞销的连接。
假定载荷为轴承载荷,分布在小头夹角为90°
的内壁上;
约束施加在连杆大头夹角为90°
的内壁上。
e.40cr材料的弹性模量:
210Gpa;
泊松比:
0.3;
屈服极限为:
850Mpa,设计安全系数为6;
铜的弹性模量:
120Gpa;
0.33;
屈服极限:
250MPa;
设计安全系数为4
Part1
一.草图轮廓的建立
二.连杆的实体建模
二维模型
三维模型
三.连杆的网格划分
二维模型网格划分
三维模型网格划分
网格的局部细分
四.模型参数的设置
五.轴承载荷与约束的施加
轴承载荷
法向约束
六.不同接触类型的比较
1.Bonded
2.Nosparetion
另外,Frictionless、Rough、Frictional这三种接触方式均不能实现,
接触类型
Bonded
Nosparetion
最大总变形
0.027328
0.038474
最大等效应力
198.69
300.5
通过比较可以得出,Bonded接触方式最大总变形、最大等效应力都要小,所以最佳接触类型方案为bonded
七.收敛分析
Model>
StaticStructural>
Solution>
EquivalentStress>
Convergence
EquivalentStress(MPa)
Change(%)
Nodes
Elements
1
186.88
1269
477
2
199.26
6.4123
5969
3025
3
202.22
1.475
18234
10705
收敛目标值为3%
收敛后最优网格划分
八.原始模型安全系数
铜环安全系数
40Gr安全系数
总体安全系数
九.目标驱动优化
输入参数:
R20、R10、R2、R6.5输出参数:
铜环最小安全系数、40Gr最小安全系数
R10对最小安全系数的影响
R20对最小安全系数的影响
R2对最小安全系数的影响
R6.5最小安全系数的影响
各输入参数范围
最小安全系数目标值
目标生成的候选设计
软设计点、硬设计点的驱动优化结果
优化后的模型与原始模型对比
Part2
心得体会:
作为小组组长我全程参与了本次课程设计,从建模到添加约束再到优化各个环节中我们不断遇到了各种困难。
但通过组员们的不懈努力以及老师的指导,我们最终一一将困难克服,最终将这次课设圆满完成,深感不易。
本次课程设计我个人偏重于收敛分析,网格细分,接触选择,施加约束以及DX优化,在这过程中通过不断查阅资料、咨询老师我学会了如何创建冻结体,添加印记面,设置接触类型,收敛分析……….收获颇丰。
本次课程设计使我对ansys有了更深的认识,原来这款软件这么智能、强大,能使很多复杂的受力分析可以在电脑上模拟出来。
使我对这门课程更加感兴趣,更加坚定了要学好这个软件的决心,同时这次课程设计的圆满完成也提升了我们的自信心。
Part3
参考文献:
[1].马迅AnsysWorkbench入门指南湖北汽车工业学院
[2].