連桿ansys實例(新)

1、汽車發(fā)動機連桿汽車發(fā)動機連桿 吳生提吳生提實例分析：實例分析：INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-2零件分析：零件分

2、析： 受力：連桿連接曲軸和活塞，以受力：連桿連接曲軸和活塞，以一個沖程為一個周期循環(huán)受力：一個沖程為一個周期循環(huán)受力： 在發(fā)動機作功沖程在發(fā)動機作功沖程，即活塞從上，即活塞從上止點運動到下止點時，連桿受到活塞止點運動到下止點時，連桿受到活塞給連桿很大的壓力給連桿很大的壓力 在發(fā)動機排氣沖程，在發(fā)動機排氣沖程，即即活塞從即即活塞從下止點運動到上止點時，連桿受到曲下止點運動到上止點時，連桿受到曲軸給連桿的很小的壓力軸給連桿的很小的壓力 幾何特稱：關(guān)于兩孔心成對稱結(jié)構(gòu)幾何特稱：關(guān)于兩孔心成對稱結(jié)構(gòu) 仿真目標：連桿的受力布局和強度的仿真目標：連桿的受力布局和強度的初步校核初步校核模型簡化：模型簡化：J

3、anuary 30, 2001Inventory #001442W11-3由于只需要初步校核由于只需要初步校核和觀察連桿大體的應和觀察連桿大體的應力布局力布局 簡化細節(jié)結(jié)構(gòu)，去除簡化細節(jié)結(jié)構(gòu)，去除螺栓，便于建模螺栓，便于建模對稱結(jié)構(gòu)對稱結(jié)構(gòu)只分析其中一半的模只分析其中一半的模型，減少工作量型，減少工作量排氣沖程受力遠遠小排氣沖程受力遠遠小于做工沖程受力于做工沖程受力排氣沖程受力省略不排氣沖程受力省略不記，模型做靜力分析，記，模型做靜力分析，忽略重力影響忽略重力影響INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part

4、 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-4連桿仿真問題描述:如下圖所示的幾何模型，連桿的厚度為0.5mm。在小頭孔的內(nèi)側(cè)90范圍內(nèi)承受P=l 000pa的面載荷作用，利用有限元分析該連桿的受力狀態(tài)。連桿的材料屬性為楊氏模量E=2.1*1011pa，泊松

5、比為0.3。INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-5 單位制：單位制：材料特性單位長度mm泊松比(poisons ra

6、tio)0.342表面載荷P=l 000pa彈性模量（modulus of elasticity）2.1e11paINTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inve

7、ntory #001442W11-6 ansys操作：操作：1，定義工作文件名和工作標題，定義工作文件名和工作標題2，定義單元類型及材料屬性：，定義單元類型及材料屬性：Plane 183 單元INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1

8、Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-7建立建立2D模型模型基本思路基本思路INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJa

9、nuary 30, 2001Inventory #001442W11-8兩個圓環(huán)兩個圓環(huán)面和兩個面和兩個矩形面矩形面INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inv

10、entory #001442W11-9樣條曲線樣條曲線INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-10生成樣條生成樣條曲線不

11、規(guī)曲線不規(guī)則面則面INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-11倒角及合倒角及合并所有面并所有面INTRODUCTION

12、TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-12生成生成2D網(wǎng)格：網(wǎng)格：由于模型由于模型2D面并不是很規(guī)則且對模型的精度要求并不是很高，我面并不是很規(guī)

13、則且對模型的精度要求并不是很高，我們直接采取自由網(wǎng)格劃分們直接采取自由網(wǎng)格劃分INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-1

14、3施加約束、載荷并求解：施加約束、載荷并求解：注意對稱面上注意對稱面上施加的是對稱施加的是對稱約束約束（symmetryB.C.） INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30,

15、 2001Inventory #001442W11-14約束和載荷施加結(jié)果約束和載荷施加結(jié)果INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #0014

16、42W11-15后處理：后處理：整體變形結(jié)果整體變形結(jié)果節(jié)點位移節(jié)點位移等效應力等效應力整理模型等效應力整理模型等效應力INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001I

17、nventory #001442W11-16后處理后處理觀察結(jié)果和驗證仿真正確性觀察結(jié)果和驗證仿真正確性 理論推斷理論推斷： 連桿連桿大孔被約大孔被約束住束住，附近節(jié)點，附近節(jié)點位移很小。最大位移很小。最大位移應該在位移應該在小孔小孔周圍周圍。 仿真結(jié)果：仿真結(jié)果： 于理論推斷相符于理論推斷相符 INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO

18、 ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-17 理論推斷：理論推斷： 連桿在小孔和大孔之間連桿在小孔和大孔之間受到壓縮，受到壓縮，應力應該集中應力應該集中在連桿中間部分在連桿中間部分。 仿真結(jié)果：仿真結(jié)果： 跟理論預測大體相符。跟理論預測大體相符。并且從圖中我們可以看到并且從圖中我們可以看到最大應力出現(xiàn)在小孔的表最大應力出現(xiàn)在小孔的表面。面。 將節(jié)點最大等效應力將節(jié)點最大等效應力和和材料屈服強度材料屈服強度相對比進相對比

19、進而校正連桿強度。而校正連桿強度。 從結(jié)果中我們還可以從結(jié)果中我們還可以發(fā)現(xiàn)大孔周圍材料應力和發(fā)現(xiàn)大孔周圍材料應力和位移都非常小，從而我們位移都非常小，從而我們可得知之前可得知之前對模型細節(jié)的對模型細節(jié)的簡化對結(jié)果幾乎無影響簡化對結(jié)果幾乎無影響INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUC

20、TION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-18查詢具體某個節(jié)點的應力查詢具體某個節(jié)點的應力INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 1Workshop SupplementJanuary 30, 2001Inventory #001442W11-19根據(jù)結(jié)果進行網(wǎng)格細化，進