內(nèi)燃機從出現(xiàn)到現(xiàn)在一直都是設(shè)計人員的重點研究對象。伴隨著其技術(shù)水平的提升,人們在看重其動力性,經(jīng)濟性和運轉(zhuǎn)性的同時,更加考慮內(nèi)燃機的安全可靠性和舒適性。凸輪軸箱作為柴油機的一個重要部件,對柴油機整體運行的平穩(wěn)性與可靠性有重要影響,因此其設(shè)計開發(fā)顯得尤為重要。本文以某型柴油機凸輪軸箱為研究對象,考慮高、低溫的影響,對其進行有限元分析,得到其變形,受力情況以及振動特性。首先,在建模軟件中實現(xiàn)凸輪軸箱幾何模型的建立,為確保計算準(zhǔn)確性,將其與機體按實際情況進行裝配,并做適當(dāng)調(diào)整。將其導(dǎo)入ANSYS workbench后,經(jīng)過添加材料、設(shè)置接觸、網(wǎng)格劃分等步驟后生成有限元模型。之后根據(jù)廠方給定的熱邊界條件,考慮機體、排氣總管和環(huán)境等對其溫度的影響,對其進行穩(wěn)態(tài)熱分析,得到凸輪軸箱在高、低溫環(huán)境下溫度場分布。其次將溫度場作為載荷施加到凸輪軸箱上,施加其他載荷和約束后,對其進行熱應(yīng)力分析,觀察凸輪軸箱在其豎直方向的變形,來確定氣缸蓋對凸輪軸箱的約束。之后對其進行熱-機耦合分析,得到凸輪軸箱各方向上的變形和應(yīng)力分布云圖,發(fā)現(xiàn)在高溫下凸輪軸箱整體呈向上和兩端的膨脹變形,其頂部左數(shù)第1孔附近變形最大,在其... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 本文選題背景和意義
    1.2 現(xiàn)代設(shè)計方法
    1.3 計算機仿真技術(shù)
    1.4 國內(nèi)外研究情況
    1.5 本課題的主要研究內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
2 熱分析和結(jié)構(gòu)強度分析的介紹
    2.1 熱分析的介紹
        2.1.1 熱能傳遞的三種方式
        2.1.2 熱分析的兩種方式
        2.1.3 穩(wěn)態(tài)溫度場
        2.1.4 溫度場的三類邊界條件
    2.2 應(yīng)力分析的介紹
        2.2.1 彈性力學(xué)的介紹
        2.2.2 熱應(yīng)力分析的介紹
    2.3 熱-機耦合分析
    2.4 有限元法流程簡介
    2.5 本文所用軟件簡介
    2.6 本章小結(jié)
3 凸輪軸箱有限元模型的建立
    3.1 某型柴油機凸輪軸箱
    3.2 凸輪軸箱裝配體幾何模型
    3.3 凸輪軸箱有限元模型
        3.3.1 材料屬性的定義
        3.3.2 接觸的定義
        3.3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 本章小結(jié)
4 高溫下凸輪軸箱的熱-機耦合分析
    4.1 凸輪軸箱的受熱與受力機理
    4.2 凸輪軸箱的穩(wěn)態(tài)溫度場分析
        4.2.1 熱邊界條件的確定
        4.2.2 凸輪軸箱穩(wěn)態(tài)熱分析
    4.3 凸輪軸箱熱應(yīng)力計算結(jié)果與分析
        4.3.1 邊界條件的確定
        4.3.2 熱應(yīng)力計算結(jié)果與分析
    4.4 凸輪軸箱熱-機耦合計算結(jié)果與分析
        4.4.1 邊界條件的確定
        4.4.2 凸輪軸箱熱-機耦合計算結(jié)果與分析
        4.4.3 強度校核
    4.5 本章小結(jié)
5 低溫下凸輪軸箱的熱-機耦合分析
    5.1 穩(wěn)態(tài)熱分析
    5.2 邊界條件的確定
    5.3 凸輪軸箱熱-機耦合計算結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
6 模態(tài)分析
    6.1 模態(tài)分析介紹
    6.2 凸輪軸箱自由模態(tài)分析
        6.2.1 自由模態(tài)分析介紹
        6.2.2 自由模態(tài)分析結(jié)果
    6.3 凸輪軸箱約束模態(tài)分析
        6.3.1 約束模態(tài)分析介紹
        6.3.2 約束模態(tài)分析結(jié)果
    6.4 模態(tài)分析結(jié)果對比
    6.5 發(fā)動機激勵共振分析
    6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 本文工作總結(jié)
    7.2 未來研究展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]考慮多種激勵源的某柴油機機體動態(tài)響應(yīng)分析[D]. 王彪.大連理工大學(xué) 2017
[4]柴油機活塞溫度場和應(yīng)力場的有限元分析[D]. 劉猛.大連理工大學(xué) 2017
[5]內(nèi)燃機動力總成懸置系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 韓祎.中北大學(xué) 2016
[6]增壓柴油機活塞熱力性能有限元仿真分析[D]. 林梅君.湖南大學(xué) 2016
[7]基于ANSYS的柴油機活塞結(jié)構(gòu)強度與溫度場研究[D]. 賀敏超.廣西大學(xué) 2015
[8]某八缸柴油機缸蓋熱機械強度有限元耦合分析[D]. 宋狀.大連理工大學(xué) 2015
[9]8L265柴油機活塞溫度場和應(yīng)力場熱—機耦合分析[D]. 趙振月.大連理工大學(xué) 2015
[10]發(fā)動機怠速激勵下客車車身振動特性研究[D]. 袁爽.武漢科技大學(xué) 2015



本文編號：3162140