基于CAD/CAE的发动机曲轴失效机理的仿真分析开题报告

1. 研究目的与意义

为掌握发动机曲轴的失效模式和失效机理，有必要对曲轴进行有限元计算分析，弄清曲轴的机械应力和应变的分布规律，进而对发动机曲轴使用性能的改进和提高，在确保曲轴在工作状态下，最大限度地为提高曲轴的可靠性提供理论基础和科学依据。

曲轴连杆是发动机最重要的两个受力部件，其疲劳强度对发动机的可靠性和安全性具有重要意义。

由于曲轴连杆结构复杂，在发动机结构设计和改进过程中，建立三维模型需要花费较多时间，而且在进行有限元强度分析时，其载荷条件的施加也比较困难。

2. 国内外研究现状分析

目前，广泛采用动力学与有限元结合的方法对曲轴进行研究，能大大提高计算精度，从而更加接近真实工况。

详见附件文献综述

3. 研究的基本内容与计划

（1） 查阅发动机曲轴常见失效模式和失效机理的相关资料；（2） 介绍发动机活塞可靠性的研究现状和发展趋势；（3） 用CATIA软件对某型汽车发动机曲轴进行几何建模；（4） 用ANSYS软件对该型汽车发动机曲轴建立有限元模型并进行静力学分析和动力学分析；（5） 分析该型发动机曲轴可能的失效模式和失效部位；（6） 对该型发动机曲轴的可靠性进行校核。

4. 研究创新点

（1） 第1周第2周：熟悉论文题目，搜集曲轴失效的相关资料，并对设计提出初步构思；（2） 第3周第4周：熟悉CATITA软件、CAD软件，在此基础上着手设计；（3） 第5周第6周：绘制出某型发动机曲轴进行三维建模，对该型发动机曲轴进行有限元分析；（4） 第7周第8周：对发动机曲轴的可靠性进行校核并优化；（5） 第9周第10周：根据分析所得开始进行设计说明书的初稿写作；（6） 第11周第12周：论文初稿完成，并进行初步修改；（7） 第13周第14周：对论文进行最后修改，并最终定稿；（8） 第15周第16周：准备论文答辩，做PPT材料。