粉末注射成形涡轮结构优化设计及性能分析
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 内燃机增压与涡轮增压器 | 第10-12页 |
| 1.1.1 内燃机增压的历史 | 第10页 |
| 1.1.2 涡轮增压技术的优点 | 第10-12页 |
| 1.1.3 涡轮增压器现有的不足 | 第12页 |
| 1.2 传统涡轮制造工艺特点 | 第12-13页 |
| 1.3 粉末注射成形技术 | 第13-18页 |
| 1.3.1 粉末注射成形工艺及其特点 | 第13-15页 |
| 1.3.2 PIM技术研究现状 | 第15-18页 |
| 1.4 本文的研究内容与意义 | 第18-20页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第18页 |
| 1.4.2 研究意义 | 第18-20页 |
| 第二章 涡轮叶轮有限元模型 | 第20-34页 |
| 2.1 有限元方法概述 | 第20-23页 |
| 2.1.1 有限元方法基本理论 | 第20-22页 |
| 2.1.2 ANSYS有限元软件介绍 | 第22-23页 |
| 2.2 涡轮叶轮材料的力学模型 | 第23-25页 |
| 2.2.1 屈服准则 | 第23页 |
| 2.2.2 本构模型 | 第23-25页 |
| 2.3 模型的简化原则 | 第25-27页 |
| 2.4 有限元模型的建立过程 | 第27-33页 |
| 2.4.1 网格单元类型的选择与划分 | 第27-30页 |
| 2.4.2 定义材料和物理属性 | 第30-31页 |
| 2.4.3 定义边界条件和载荷 | 第31-33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 涡轮叶轮结构减重优化 | 第34-47页 |
| 3.1 结构优化的基本理论 | 第34-36页 |
| 3.1.1 结构优化设计分类 | 第34-35页 |
| 3.1.2 基于有限元分析的结构优化设计数学模型 | 第35-36页 |
| 3.2 基于ANSYS结构优化设计原则 | 第36-39页 |
| 3.2.1 ANSYS的优化方法及收敛准则 | 第36-38页 |
| 3.2.2 基于粉末注射成形的优化原则 | 第38-39页 |
| 3.3 涡轮叶轮减重优化 | 第39-42页 |
| 3.3.1 涡轮设计变量的选取及优化方案 | 第39-41页 |
| 3.3.2 涡轮优化模型的建立 | 第41-42页 |
| 3.4 优化结果及分析 | 第42-44页 |
| 3.5 最终方案的确定 | 第44-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 涡轮叶轮减重结构性能分析 | 第47-62页 |
| 4.1 涡轮叶轮减重优化前后应力、应变分析 | 第47-50页 |
| 4.1.1 应力对比分析 | 第47-49页 |
| 4.1.2 应变对比分析 | 第49-50页 |
| 4.2 涡轮叶轮减重优化前后模态分析 | 第50-54页 |
| 4.2.1 固有模态分析 | 第50-51页 |
| 4.2.2 优化前后的涡轮叶轮刚度变化及分析 | 第51-54页 |
| 4.3 涡轮叶轮减重优化前后寿命对比分析 | 第54-60页 |
| 4.3.1 影响结构疲劳寿命的主要因素 | 第54-56页 |
| 4.3.2 理论应力集中系数的求解方法 | 第56-58页 |
| 4.3.3 涡轮减重优化前后寿命对比分析 | 第58-60页 |
| 4.4 涡轮叶轮减重优化前后转动惯量对比分析 | 第60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-62页 |
| 第五章 减重优化前后增压器转子动力学分析 | 第62-69页 |
| 5.1 转子临界转速有限元法 | 第62-64页 |
| 5.2 涡轮增压器轴承—转子系统的建模 | 第64-66页 |
| 5.3 优化前后临界转速对比分析 | 第66-68页 |
| 5.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第六章 总结与展望 | 第69-71页 |
| 6.1 全文总结 | 第69-70页 |
| 6.2 工作展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76页 |
