LJ276M電控汽油機(jī)連桿有限元分析及優(yōu)化.pdf

1、作為發(fā)動機(jī)重要零部件之一，連桿在工作過程中承受著大小和方向都呈現(xiàn)周期性變化的活塞銷傳來的氣體作用力、本身擺動造成的連桿慣性力以及活塞組的往復(fù)慣性力。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸、彎曲等交變載荷，這就要求連桿具有足夠的剛度和強(qiáng)度。當(dāng)發(fā)動機(jī)動力性顯著提高后，連桿承受著更高的氣體壓力，其結(jié)構(gòu)也更容易遭受破壞，因此需對連桿進(jìn)行分析以確定提升動力性后連桿是否仍滿足強(qiáng)度和剛度要求。當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，有限元技術(shù)在發(fā)動機(jī)零部件設(shè)計(jì)和分析中

2、發(fā)揮著越來越重要的作用，因此本文運(yùn)用有限元方法對LJ276M汽油機(jī)的連桿進(jìn)行三維有限元結(jié)構(gòu)分析，以研究連桿在不同情況下應(yīng)力、應(yīng)變和危險(xiǎn)部位。 為此首先建立發(fā)動機(jī)示功圖測取系統(tǒng)以獲取進(jìn)行有限元分析所需的示功圖數(shù)據(jù)，然后以Pro/E為設(shè)計(jì)工具，以Pro/MECHANICA和ANSYS為分析平臺，對LJ276M汽油機(jī)連桿進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及其性能優(yōu)化設(shè)計(jì)。 文中運(yùn)用Pro/E，基于特征建立了連桿的三維實(shí)體模型，對連桿實(shí)際受力情況、邊

3、界條件和施加載荷進(jìn)行研究后，建立了連桿的有限元分析模型。通過分析計(jì)算，得到其在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下最大壓縮工況和最大拉伸工況的應(yīng)力和位移結(jié)果。改為電控汽油機(jī)后，連桿在最大壓縮工況下，其靜強(qiáng)度安全系數(shù)n=2.059，桿身應(yīng)力集中區(qū)域的最小拉壓疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)nσ=1.397，兩者均大于其許用值，結(jié)果表明連桿在發(fā)動機(jī)缸內(nèi)壓力提高后其靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度滿足要求；然后進(jìn)一步深入研究，對連桿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析以確定在滿足優(yōu)化約束條件下連桿的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，與