基于ANSYS的发动机连杆参数化建模和有限元分析开题报告

1. 研究目的与意义

内燃机自十九世纪后期出现以来，经过一百多年的不断研究和改进，己经发展到比较完善的程度，它以热效率高、功率和转速范围宽广、比重量较小的优点，在动力机械中占

有极其重要的地位，广泛应用于国民经济和军事装备的各领域中。

在发动机中，曲柄连杆机构是承受冲击载荷、传递动力的重要组件，在同时承受扭转应力和弯曲应力的复杂应力情况下工作。其中连杆作为传递交变力的部件，工作条件极为恶劣。通常是利用传统的连杆设计方法，考虑工作时所受到的实际约束情况，对连杆进行强度分析。而振动是做机械结构分析不得不面对的问题，由于振动会造成各零部件的共振或疲劳，导致结构失效，故必须了解其固有频率和振型。对连杆结构进行的模态分析，找出发动机连杆的设计缺陷并加以改进，将为评价现有结构的动态特性、诊断和新产品动态性能的预估及优化设计，提供科学的依据。

2. 国内外研究现状分析

二：国内外发展状况

ANSYS作为有限元领域的大型通用程序，以其多物理场耦合分析的先进技术和理念，在工业领域和研究方向都有广泛而深入的应用。ANSYS具有结构、流体、热电磁及其相互耦合分析的功能。ANSYS经过30多年的发展，经典的ANSYS界面已经不能满足广大的各种层次用户的需求，因此，ANSYS开发了新一代CAE仿真平台ANSYSWorkBench，目前正常使用版本到11.0，ANSYS公司已经开发了12.0版本，并且已经推出。ANSYSWorkBench包括设计分析的参数化建模工具DesignModeler，CAE分析环境DesignSimulation，优化变分技术DesignXplorer VT等。ANSYSWorkBench作为新一代的仿真模拟环境，有WINDOWS风格的优化易用的界面，直接参数化尺寸驱动的CAD接口，能直接读入所有常用的CAD格式，其易用性、灵活性和强大的功能都达到了分析软件的一个高度。

3. 研究的基本内容与计划

三：计划书

a:我会在四月份的第一周首先运用发动机理论和力学知识分析连杆曲轴结构在不同工况中的运动和受力情况，然后用ansys workbench中的designmodeler模块对某发动机连杆进行参数化建模，再根据连杆曲轴结构在不同工况中的运动和受力情况的分析来对该发动机连杆进行有限元建模，最后对该发动机连杆在不同工况中进行强度、模态和动力响应分析。

结合该发动机连杆在不同工况中进行强度、模态和动力响应分析，来解释和分析发动机连杆常见的故障模式和失效机理

4. 研究创新点

四;重点 难点

基于ANSYS的发动机连杆参数化建模和有限元分析；难点在于连杆的参数化几何模型和有限元模型，以及动态和静态分析的应力云图和应变图。同时这要是重点，重点还包括连杆强度的计算和动力响应分析的应力云图和应变图。