液壓約束活塞發(fā)動機(jī)連桿和曲軸優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、連桿和曲軸作為液壓約束活塞發(fā)動機(jī)(HCPE)重要的零部件，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及其優(yōu)化設(shè)計實(shí)現(xiàn)可靠、高效的現(xiàn)代設(shè)計目標(biāo)是十分有效的。
　　 本文分析了液壓約束活塞發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和力學(xué)模型，簡要介紹了ANSYS的尺寸優(yōu)化理論?；赨G和ANSYS兩種不同建模方式建立了連桿的三維實(shí)體模型，通過對連桿實(shí)際受力情況，邊界條件等研究，得到其在標(biāo)定工況下最大拉伸和最大壓縮兩種工況下的應(yīng)力和應(yīng)變結(jié)果，確定了連桿在ANSYS環(huán)境下的有限元優(yōu)化分析

2、模型。然后，以連桿質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)，疲勞強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性為約束條件，結(jié)構(gòu)尺寸為設(shè)計變量，對連桿進(jìn)行優(yōu)化分析，確定了在滿足約束條件下連桿最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。優(yōu)化后，連桿質(zhì)量為0.50724kg，減少35％，結(jié)構(gòu)更加緊湊，布局更加合理。
　　 結(jié)合曲軸與軸承的裝配結(jié)構(gòu)，建立曲軸三維整體接觸有限元模型，同時確定了曲軸載荷工況以及邊界條件。得到各缸在最大拉伸工況和最大壓縮工況下的VonMises應(yīng)力（等效應(yīng)力）、變形、接觸應(yīng)力和摩擦應(yīng)力，同時