本文關(guān)鍵詞：3100柴油機(jī)機(jī)體有限元分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 柴油機(jī)的零部件中,機(jī)體是鑄造的箱體零件,構(gòu)成柴油機(jī)的骨架,支撐和固定著柴油機(jī)的所有運(yùn)動(dòng)部件,使其在工作時(shí)保持相對(duì)準(zhǔn)確的位置。機(jī)體的可靠性對(duì)整個(gè)柴油機(jī)的性能有著重要的影響,在設(shè)計(jì)過程中必須進(jìn)行深入地分析和計(jì)算,對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度有一個(gè)較為準(zhǔn)確的估計(jì),以便合理地改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,取得令人滿意的設(shè)計(jì)效果。 柴油機(jī)機(jī)體的強(qiáng)度分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)一直是柴油機(jī)零部件研究的難點(diǎn),不僅因?yàn)樗叽绱?而且受力復(fù)雜,建立機(jī)體的計(jì)算模型有一定的困難。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展,對(duì)機(jī)體進(jìn)行有限元分析己成為輔助設(shè)計(jì)的重要手段。 有限元法是一種通用的數(shù)值分析方法,是目前研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)受力問題最為可靠和有效的手段。本文應(yīng)用模態(tài)分析理論和有限元技術(shù),對(duì)珀金斯3100柴油機(jī)機(jī)體的自由模態(tài)和三缸最大爆發(fā)壓力工況下機(jī)體的變形和應(yīng)力分布情況進(jìn)行了研究。在Pro/E軟件平臺(tái)上建立了機(jī)體的三維實(shí)體模型,并對(duì)其進(jìn)行了合理的簡(jiǎn)化,在PATRAN軟件中選用六面體單元對(duì)機(jī)體三維實(shí)體模型進(jìn)行了手動(dòng)網(wǎng)格劃分,建立了機(jī)體的有限元模型。采用工程上常用的Lanczos法計(jì)算出機(jī)體自由模態(tài)的固有頻率和振型,通過振型分析,找到機(jī)體振動(dòng)的薄弱部位,為優(yōu)化機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論參考。在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上,考慮柴油機(jī)的穩(wěn)態(tài)工作狀況,以氣缸燃?xì)鈮毫Α⒒钊B桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的慣性力和活塞側(cè)壓力等為主要因素,確定機(jī)體所受的激勵(lì)力,利用NASTRAN解算器對(duì)3100柴油機(jī)機(jī)體進(jìn)行了應(yīng)力和變形計(jì)算,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了強(qiáng)度校核,分析結(jié)果對(duì)機(jī)體設(shè)計(jì)和機(jī)體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有重要的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 機(jī)體 有限元法 模態(tài)分析 靜強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TK423
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究概述7-8
• 1.2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法8-9
• 1.3 柴油機(jī)機(jī)體的強(qiáng)度研究9-13
• 1.3.1 機(jī)體強(qiáng)度研究的意義9-10
• 1.3.2 有限元法在機(jī)體強(qiáng)度研究中的應(yīng)用10-11
• 1.3.3 機(jī)體強(qiáng)度研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀11-13
• 1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第二章 機(jī)體有限元分析理論基礎(chǔ)14-32
• 2.1 有限元法及其理論基礎(chǔ)14-17
• 2.1.1 有限元法的基本概念14-15
• 2.1.2 有限元法的理論基礎(chǔ)15-17
• 2.2 有限元結(jié)構(gòu)分析方法17-22
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)的離散化17
• 2.2.2 單元特性分析17-20
• 2.2.3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換20-21
• 2.2.4 邊界條件的處理21
• 2.2.5 結(jié)構(gòu)的綜合分析21-22
• 2.3 動(dòng)力學(xué)問題的有限元法22-26
• 2.3.1 動(dòng)力學(xué)分析基礎(chǔ)22-23
• 2.3.2 質(zhì)量矩陣23-24
• 2.3.3 阻尼矩陣24
• 2.3.4 特征值問題24-26
• 2.4 古典強(qiáng)度理論26-28
• 2.4.1 最大主應(yīng)力理論(第一強(qiáng)度理論)26
• 2.4.2 最大應(yīng)變理論(第二強(qiáng)度理論)26-27
• 2.4.3 最大剪應(yīng)力理論(第三強(qiáng)度理論)27-28
• 2.4.4 能量理論(第四強(qiáng)度理論)28
• 2.5 工程中有限元法的一般步驟及主要應(yīng)用軟件28-32
• 2.5.1 工程中有限元法的一般步驟28-30
• 2.5.2 工程中有限元分析的主要應(yīng)用軟件30-32
• 第三章 3100 柴油機(jī)機(jī)體模態(tài)分析32-38
• 3.1 實(shí)體建模32-33
• 3.2 單元類型選擇與網(wǎng)格劃分33-35
• 3.3 機(jī)體的模態(tài)計(jì)算35-37
• 3.3.1 有限元模態(tài)分析方法35
• 3.3.2 自由模態(tài)的計(jì)算結(jié)果35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 3100 柴油機(jī)機(jī)體強(qiáng)度分析38-58
• 4.1 機(jī)體的主要載荷38-45
• 4.1.1 活塞側(cè)向力的計(jì)算40-41
• 4.1.2 主軸承載荷的計(jì)算41-44
• 4.1.3 螺栓軸向載荷的計(jì)算44-45
• 4.2 載荷的施加45
• 4.3 約束條件的確定45-46
• 4.4 計(jì)算結(jié)果及分析46-57
• 4.4.1 主軸承蓋46-49
• 4.4.2 缸孔49-52
• 4.4.3 機(jī)體頂部螺栓孔52-55
• 4.4.4 機(jī)體其他部分55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 全文總結(jié)58-59
• 參考文獻(xiàn)59-61
• 致謝61

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：321695