本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的JL466Q1型汽油發(fā)動機(jī)密封性能關(guān)鍵技術(shù)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(jī)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常采用輕、薄的復(fù)合型結(jié)構(gòu)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(jī)密封性能是其重要性能指標(biāo)，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(yùn)用壓力感應(yīng)紙和軟金屬材料，按照生產(chǎn)企業(yè)制定的有關(guān)壓緊力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。這種方法雖然經(jīng)濟(jì)實(shí)惠但是它不能模擬發(fā)動機(jī)正常工作的環(huán)境，不能檢測到發(fā)動機(jī)在受到各個(gè)場作用時(shí)的變形受力，因而影響發(fā)動機(jī)的密封性能。 氣缸墊密封性檢測運(yùn)用CAE技術(shù)將會成為以后行業(yè)發(fā)展的重要手段之一。本文運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字化建模技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)字分析技術(shù)，將工程領(lǐng)域里廣泛應(yīng)用的有限元分析方法與CAD技術(shù)相集成，對氣缸墊在汽油機(jī)工作時(shí)承受螺栓預(yù)緊力以及燃?xì)獾母邷馗邏鹤饔眠M(jìn)行分析，得出氣缸墊的溫度場、應(yīng)力場和變形情況，將結(jié)果進(jìn)行分析比較再修改，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)—評價(jià)—再設(shè)計(jì)的過程。 本文首先綜述了汽油發(fā)動機(jī)氣缸墊的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，對CAE技術(shù)在發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用做了介紹，主要分析了模態(tài)分析、熱-結(jié)構(gòu)耦合分析及靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析方法在發(fā)動機(jī)分析中的應(yīng)用。根據(jù)實(shí)體測繪和調(diào)研，采用SolidWorks軟件對發(fā)動機(jī)及缸墊進(jìn)行實(shí)體建模，通過建模軟件和分析軟件之間的接口技術(shù)將模型導(dǎo)入大型分析軟件ANSYSWorkbench中，對發(fā)動機(jī)裝配體整體進(jìn)行分析。通過對發(fā)動機(jī)整體進(jìn)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(xué)分析提供基礎(chǔ)；對其工作環(huán)境邊界條件模擬進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析得到符合實(shí)際的發(fā)動機(jī)氣缸墊的溫度場，并將其作為溫度載荷，考慮螺栓預(yù)緊力和燃?xì)獗l(fā)力的作用得到最后氣缸墊的應(yīng)力分布及變形；對螺栓預(yù)緊力進(jìn)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(dá)到均勻，密封效果達(dá)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(dá)到最優(yōu)。 本課題落實(shí)在錦州光合密封企業(yè)有限責(zé)任公司，將上述分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)際對比試驗(yàn)，將變形比較大的地方進(jìn)行優(yōu)化，修改螺栓預(yù)緊力，對缸墊之間的接觸力進(jìn)行檢測得到其符合實(shí)際工作條件，為以后的汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：汽油發(fā)動機(jī) 模態(tài)分析 耦合分析 螺栓預(yù)緊力 ANSYS
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(jī)氣缸墊簡介9-10
• 1.3 發(fā)動機(jī)氣缸墊的國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r10-11
• 1.4 課題研究創(chuàng)新11-12
• 1.4.1 發(fā)動機(jī)氣缸墊檢測方法創(chuàng)新11-12
• 1.4.2 發(fā)動機(jī)氣缸墊結(jié)構(gòu)改進(jìn)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(jī)系統(tǒng)模型的建立及其接觸對的設(shè)置15-25
• 2.1 應(yīng)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(jī)有預(yù)應(yīng)力條件的模態(tài)分析25-36
• 3.1 自由模態(tài)和預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析簡介25-27
• 3.2 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析求解27-35
• 3.2.1 預(yù)應(yīng)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(yīng)力分析項(xiàng)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(jié)果31-33
• 3.2.6 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析求解33-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 4 發(fā)動機(jī)模型的熱-應(yīng)力耦合分析36-51
• 4.1 熱-結(jié)構(gòu)耦合分析在發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用36
• 4.2 熱數(shù)值分析理論基礎(chǔ)36-39
• 4.2.1 熱傳遞分析理論36-39
• 4.2.2 熱應(yīng)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(jié)果設(shè)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(shè)置43-44
• 4.3.6 求解結(jié)果設(shè)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(shè)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(jié)果49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 5 發(fā)動機(jī)裝配體螺栓預(yù)緊力的調(diào)整51-66
• 5.1 發(fā)動機(jī)靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析理論51-53
• 5.2 發(fā)動機(jī)螺栓預(yù)緊力調(diào)整53-65
• 5.2.1 發(fā)動機(jī)預(yù)緊力的調(diào)整53-54
• 5.2.2 發(fā)動機(jī)預(yù)緊力調(diào)整軟件的設(shè)置54-59
• 5.2.3 發(fā)動機(jī)預(yù)緊力的確定59-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 6 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

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

本文編號：257983