本文關鍵詞：基于ANSYS的JL466Q1型汽油發(fā)動機密封性能關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)在汽車發(fā)動機設計中，為了降低成本，降低資源消耗，已向輕量化、精密化方向發(fā)展。設計時經(jīng)常采用輕、薄的復合型結構材料，而這些材料往往剛性不足，平面度難以控制，形狀變異性大，螺栓分布不均且少又小，因而造成密封面的壓緊力和面壓不均勻的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，但發(fā)動機密封性能是其重要性能指標，它直接影響其效率和壽命。目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)中，氣缸墊的表面和其密封性檢測方法比較常用的是運用壓力感應紙和軟金屬材料，按照生產(chǎn)企業(yè)制定的有關壓緊力試驗標準進行。這種方法雖然經(jīng)濟實惠但是它不能模擬發(fā)動機正常工作的環(huán)境，不能檢測到發(fā)動機在受到各個場作用時的變形受力，因而影響發(fā)動機的密封性能。 氣缸墊密封性檢測運用CAE技術將會成為以后行業(yè)發(fā)展的重要手段之一。本文運用現(xiàn)代數(shù)字化建模技術和現(xiàn)代數(shù)字分析技術，將工程領域里廣泛應用的有限元分析方法與CAD技術相集成，對氣缸墊在汽油機工作時承受螺栓預緊力以及燃氣的高溫高壓作用進行分析，得出氣缸墊的溫度場、應力場和變形情況，將結果進行分析比較再修改，實現(xiàn)產(chǎn)品的設計—評價—再設計的過程。 本文首先綜述了汽油發(fā)動機氣缸墊的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，對CAE技術在發(fā)動機設計中的應用做了介紹，主要分析了模態(tài)分析、熱-結構耦合分析及靜態(tài)結構分析方法在發(fā)動機分析中的應用。根據(jù)實體測繪和調(diào)研，采用SolidWorks軟件對發(fā)動機及缸墊進行實體建模，通過建模軟件和分析軟件之間的接口技術將模型導入大型分析軟件ANSYSWorkbench中，對發(fā)動機裝配體整體進行分析。通過對發(fā)動機整體進行模態(tài)分析得到裝配體的頻率和振型，可以有效的防止其發(fā)生共振并為以后的動力學分析提供基礎；對其工作環(huán)境邊界條件模擬進行熱-結構耦合分析得到符合實際的發(fā)動機氣缸墊的溫度場，并將其作為溫度載荷，考慮螺栓預緊力和燃氣爆發(fā)力的作用得到最后氣缸墊的應力分布及變形；對螺栓預緊力進行調(diào)整，通過云圖變化我們可以有效的調(diào)整缸墊凸紋的受力，使氣缸墊受力盡量達到均勻，密封效果達到最佳，甚至可以優(yōu)化更改原來氣缸墊的不合理的部分，，使其形狀達到最優(yōu)。 本課題落實在錦州光合密封企業(yè)有限責任公司，將上述分析結果進行實際對比試驗，將變形比較大的地方進行優(yōu)化，修改螺栓預緊力，對缸墊之間的接觸力進行檢測得到其符合實際工作條件，為以后的汽油機的結構優(yōu)化設計提供了理論指導。
【關鍵詞】：汽油發(fā)動機 模態(tài)分析 耦合分析 螺栓預緊力 ANSYS
【學位授予單位】：遼寧工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TK411
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題的來源、研究背景和目的9
• 1.2 發(fā)動機氣缸墊簡介9-10
• 1.3 發(fā)動機氣缸墊的國內(nèi)外的發(fā)展狀況10-11
• 1.4 課題研究創(chuàng)新11-12
• 1.4.1 發(fā)動機氣缸墊檢測方法創(chuàng)新11-12
• 1.4.2 發(fā)動機氣缸墊結構改進12
• 1.5 課題研究方法12-13
• 1.6 課題研究意義13-15
• 2 發(fā)動機系統(tǒng)模型的建立及其接觸對的設置15-25
• 2.1 應用軟件的介紹15-19
• 2.1.1 SolidWorks 三維軟件簡介15-16
• 2.1.2 ANSYS Workbench 軟件簡介16-19
• 2.2 CAD 模型的建立19-21
• 2.3 模型網(wǎng)格的劃分21-22
• 2.4 接觸理論的研究和方法22-25
• 2.4.1 接觸問題的方法22-23
• 2.4.2 Workbench 接觸問題分類23-25
• 3 發(fā)動機有預應力條件的模態(tài)分析25-36
• 3.1 自由模態(tài)和預應力模態(tài)分析簡介25-27
• 3.2 預應力模態(tài)分析求解27-35
• 3.2.1 預應力條件下模態(tài)分析的基本步驟27
• 3.2.2 模態(tài)分析中的幾何體27-29
• 3.2.3 建立靜態(tài)應力分析項及網(wǎng)格的劃分29-30
• 3.2.4 定義載荷和邊界條件30-31
• 3.2.5 求解及分析結果31-33
• 3.2.6 預應力模態(tài)分析求解33-35
• 3.3 本章小結35-36
• 4 發(fā)動機模型的熱-應力耦合分析36-51
• 4.1 熱-結構耦合分析在發(fā)動機中的應用36
• 4.2 熱數(shù)值分析理論基礎36-39
• 4.2.1 熱傳遞分析理論36-39
• 4.2.2 熱應力分析理論39
• 4.3 ANSYS 穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱分析39-45
• 4.3.0 穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱分析簡介39-40
• 4.3.1 穩(wěn)態(tài)熱分析中的模型和網(wǎng)格劃分40-41
• 4.3.2 定義載荷和邊界條件41-42
• 4.3.3 求解結果設置42-43
• 4.3.4 瞬態(tài)熱分析43
• 4.3.5 瞬態(tài)熱分析邊界條件設置43-44
• 4.3.6 求解結果設置44-45
• 4.4 瞬態(tài)力的分析45-50
• 4.4.1 瞬態(tài)力的基本設置45-46
• 4.4.2 定義瞬態(tài)力載荷和邊界條件46-49
• 4.4.3 求解及分析結果49-50
• 4.5 本章小結50-51
• 5 發(fā)動機裝配體螺栓預緊力的調(diào)整51-66
• 5.1 發(fā)動機靜態(tài)結構分析理論51-53
• 5.2 發(fā)動機螺栓預緊力調(diào)整53-65
• 5.2.1 發(fā)動機預緊力的調(diào)整53-54
• 5.2.2 發(fā)動機預緊力調(diào)整軟件的設置54-59
• 5.2.3 發(fā)動機預緊力的確定59-65
• 5.3 本章小結65-66
• 6 結論66-67
• 參考文獻67-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表學術論文情況69-70
• 致謝70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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  本文關鍵詞：基于ANSYS的JL466Q1型汽油發(fā)動機密封性能關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：257983