发动机连杆的静动态强度分析与结构优化
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 第1章 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 本文研究目的和内容 | 第12-14页 |
| 第2章 连杆的运动与受力分析 | 第14-24页 |
| 2.1 连杆的运动分析 | 第14-17页 |
| 2.1.1 连杆的角位移 | 第15-16页 |
| 2.1.2 连杆的角速度 | 第16页 |
| 2.1.3 连杆的角加速度 | 第16-17页 |
| 2.2 连杆的受力分析 | 第17-21页 |
| 2.2.1 气体压力的计算 | 第17-18页 |
| 2.2.2 往复惯性力的计算 | 第18-21页 |
| 2.2.3 离心惯性力 | 第21页 |
| 2.3 拉压工况下连杆的载荷分析 | 第21-23页 |
| 2.3.1 最大拉伸工况下的受力分析 | 第21-22页 |
| 2.3.2 最大压缩工况下的受力分析 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 连杆的静动态强度分析 | 第24-41页 |
| 3.1 有限元理论及简介 | 第24-27页 |
| 3.1.1 有限元方法原理 | 第24-27页 |
| 3.1.2 ANSYS在内燃机中的应用 | 第27页 |
| 3.2 连杆有限元模型的建立 | 第27-28页 |
| 3.2.1 连杆的参数化建模 | 第27页 |
| 3.2.2 有限元模型网格的划分 | 第27-28页 |
| 3.3 边界条件 | 第28-31页 |
| 3.3.1 位移边界条件 | 第29页 |
| 3.3.2 载荷边界条件 | 第29-31页 |
| 3.4 连杆的静强度计算 | 第31-35页 |
| 3.4.1 连杆最大拉伸工况分析 | 第31-33页 |
| 3.4.2 连杆最大压缩工况分析 | 第33-35页 |
| 3.5 连杆的动应力分析 | 第35-40页 |
| 3.5.1 MATLAB 简介 | 第35-36页 |
| 3.5.2 连杆运动过程的内力 | 第36-37页 |
| 3.5.3 连杆任意位置K点的内力 | 第37-38页 |
| 3.5.4 应力变化规律 | 第38-40页 |
| 3.6 静动态强度对比 | 第40页 |
| 3.7 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 连杆的模态分析 | 第41-49页 |
| 4.1 模态分析概述 | 第41页 |
| 4.2 计算模态分析理论 | 第41-43页 |
| 4.3 连杆的计算模态分析 | 第43-47页 |
| 4.3.1 有限元模型的建立 | 第43-44页 |
| 4.3.2 模态求解 | 第44-46页 |
| 4.3.3 模态计算结果与分析 | 第46-47页 |
| 4.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 第5章 连杆的结构优化 | 第49-76页 |
| 5.1 优化设计理论 | 第49-52页 |
| 5.1.1 求解约束优化设计问题 | 第49-50页 |
| 5.1.2 优化设计的数值解法和收敛准则 | 第50-52页 |
| 5.2 连杆的结构设计 | 第52-53页 |
| 5.3 拓扑优化 | 第53-60页 |
| 5.3.1 FORTRAN 简介 | 第53-54页 |
| 5.3.2 拓扑优化方法 | 第54页 |
| 5.3.3 拓扑优化分析过程 | 第54-59页 |
| 5.3.4 两种方案结果对比 | 第59-60页 |
| 5.4 参数优化 | 第60-70页 |
| 5.4.1 ANSYS优化模块介绍 | 第60-62页 |
| 5.4.2 ANSYS中优化变量选取 | 第62页 |
| 5.4.3 连杆的优化模型 | 第62-65页 |
| 5.4.4 优化分析过程 | 第65-68页 |
| 5.4.5 优化结果 | 第68-70页 |
| 5.5 两种优化方法的结果对比 | 第70页 |
| 5.6 连杆的疲劳分析 | 第70-74页 |
| 5.6.1 疲劳理论概述 | 第70-71页 |
| 5.6.2 优化后连杆的应力分布 | 第71-72页 |
| 5.6.3 连杆的疲劳分析 | 第72-74页 |
| 5.7 本章小结 | 第74-76页 |
| 第6章 结论与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 结论 | 第76页 |
| 6.2 创新点 | 第76-77页 |
| 6.3 展望 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 攻读硕士期间参与的科研项目 | 第82页 |
