连杆有限元分析.docx

1、连杆有限元分析连杆简化模型的有限元分析蔡森 20080430123 T843-1 1. 分析任务：a. 对图一所示的连杆的二维简化模型进行有限元分析，确定该设计是否满足结构的强度要求：若强度不够，修改设计直至最大应力减少至材料允许范围内。在修改结构时，注意不可改变连杆小头衬套的内径和连杆大头的内径，也不可改变连杆各处厚度。b. 采用三维结构对图示连杆进行强度分析，与二维结构分析结果进行比较。c. 对结构进行参数化研究和目标驱动的优化设计2. 分析所需数据a. 连杆采用两种材料，连杆本体用的是40cr结构钢，左侧小头中的村套用的是铜。b. 连杆本身和大头的厚度为1.5mm，小头的厚度为3.0mm

2、。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；泊松比：0.33;屈服极限：250MPa；设计安全系数为4Part1一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

3、 轴承载荷 法向约束六不同接触类型的比较1.Bonded2.No sparetion另外，Frictionless、Rough、Frictional这三种接触方式均不能实现,接触类型BondedNo sparetion最大总变形0.0273280.038474最大等效应力198.69300.5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 Static Structural Solution Equivalent Stress ConvergenceEquivalent Stress (MPa)Change (%)N

4、odesElements1186.8812694772199.266.4123596930253202.221.4751823410705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

5、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 Ansys Workbench 入门指南 湖北汽车工业学院2.