本文關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的力學(xué)行為分析

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【摘要】：內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)是內(nèi)燃機(jī)中最重要的部件之一，它承受復(fù)雜、交變的沖擊載荷，是內(nèi)燃機(jī)設(shè)計的重點(diǎn)和難點(diǎn)。傳統(tǒng)設(shè)計、分析方法的簡化難以滿足實(shí)際的需要，而多體動力學(xué)和有限元法的發(fā)展使得較精確地分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)的力學(xué)行為問題成為可能。 本文首先簡要介紹了曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作原理和基本分析理論，以此為基礎(chǔ)，，選用MATLAB軟件對曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)分析，得到了曲柄連桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件在任意時刻、任意位置的運(yùn)動規(guī)律(位移，速度，加速度等)和構(gòu)件間的作用力，通過仿真分析對曲柄連桿機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)實(shí)踐提出了建議，也為它的優(yōu)化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)�；诙囿w動力學(xué)和有限元方法，以曲柄連桿機(jī)構(gòu)為研究對象，綜合考慮機(jī)構(gòu)內(nèi)部復(fù)雜的接觸關(guān)系、軸承間隙以及非線性因素，分別在額定工況和靜止工況下，利用PRO/E建立了機(jī)構(gòu)的簡化模型，導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS對機(jī)構(gòu)進(jìn)行抗沖擊性能評估。最后基于振動問題的模態(tài)分析理論，利用ANSYS對內(nèi)燃機(jī)曲軸的簡化模型進(jìn)行了模態(tài)分析。得到了自由模態(tài)和約束模態(tài)，并進(jìn)行了比較，然后查看約束模態(tài)相應(yīng)的振型，據(jù)此對曲軸的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出了一些合理的改進(jìn)建議。 研究結(jié)果表明，利用計算機(jī)仿真技術(shù)，結(jié)合三維建模軟件，可以完成內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)響應(yīng)分析工作，獲得了很好的仿真結(jié)果，同時對于內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計，提高內(nèi)燃機(jī)設(shè)計水平及提高內(nèi)燃機(jī)整機(jī)性能有著重要意義，是既經(jīng)濟(jì)又有效的科學(xué)化手段。
【關(guān)鍵詞】：曲柄連桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動學(xué)分析 動力學(xué)分析 計算機(jī)仿真
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK403
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 選題的背景與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文主要研究的內(nèi)容和意義13-15
• 1.3.1 本文主要研究的內(nèi)容13
• 1.3.2 本文研究的意義13-15
• 2 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 機(jī)構(gòu)的工作原理15-19
• 2.2.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的工作原理15-17
• 2.2.2 曲柄搖塊機(jī)構(gòu)的工作原理17-19
• 2.3 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真分析19-25
• 2.3.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真19-22
• 2.3.2 曲柄搖塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真22-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 3 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)分析27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 多剛體動力學(xué)概述27-31
• 3.3 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)理論基礎(chǔ)31-37
• 3.3.1 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)分析31-34
• 3.3.2 簡化后的機(jī)構(gòu)受力分析34-36
• 3.3.3 曲柄連桿機(jī)構(gòu)對機(jī)體的作用力36-37
• 3.4 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)仿真37-42
• 3.4.1 仿真軟件 MATLAB-Simulink 簡介37-38
• 3.4.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)仿真模型的建立38-40
• 3.4.3 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) MATLAB 仿真結(jié)果40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 4 考慮軸承間隙的機(jī)構(gòu)沖擊動力學(xué)分析43-52
• 4.1 引言43-44
• 4.2 曲柄連桿機(jī)構(gòu)建模44-46
• 4.3 沖擊環(huán)境分析46-48
• 4.3.1 材料屬性46
• 4.3.2 沖擊環(huán)境46-48
• 4.4 曲柄連桿機(jī)構(gòu)沖擊動力學(xué)仿真分析48-51
• 4.4.1 劃分網(wǎng)格48
• 4.4.2 考慮軸承間隙的機(jī)構(gòu)沖擊動力學(xué)分析48-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 5 曲軸的模態(tài)分析52-60
• 5.1 引言52
• 5.2 模態(tài)分析基本理論52-53
• 5.3 有限元模型的建立53-54
• 5.4 曲軸的模態(tài)分析仿真54-58
• 5.5 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果65-66
• 致謝66-67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1032698