浅论基于UG/ANSYS曲轴参数化建模系统设计及有限元-

论文导读：
摘要：曲轴是内燃机中最为关键的零件之一。曲轴工作时承受复杂载荷的作用,其强度探讨是内燃机设计必不可少的重要组成部分。随着世界科技的进展,对曲轴的技术要求会越来越高。本论文探讨旨在建立曲轴参数化三维建模系统,并对曲轴进行有限元浅析和强度校核。本论文运用UG提供的二次开发技术及开发工具,结合UG NX6.0与Microsoft Visual C++6.0,建立了内燃机四冲程常见曲轴系列的参数化建模系统,较为深入地对曲轴参数化建模进行探讨。论文通过对曲柄连杆机构进行运动浅析与受力浅析,着重阐述了基于示功图的气缸工质压力和基于静力等效原则的活塞组件往复惯性力的求解历程,建立内燃机曲柄连杆机构的受力模型。按照论述浅析及有限宽度轴颈油膜压力分布规律,建立了曲轴连杆轴颈的压力分布数学模型；并以此为依据,主要对四冲程直列六缸曲轴在其六个工作状态下分别进行受力浅析,求出曲轴各个连杆轴颈的压力分布函数及对应受力区域。本论文较好地进行了UG与ANSYS的无缝连接尝试,实现了UG模型在不发生任何数据丢失的前提下完全导入ANSYS中,使CAD与CAE软件之间实现数据共享。本论文通过对四冲程直列六缸曲轴进行有限元浅析,浅析比较四冲程直列六缸曲轴分别在六个工作状态下的应力和变形情况,直观、方便地确定出曲轴的危险截面。最后,本论文根据有限元浅析结果对曲轴进行了静强度与疲劳强度校核,结果表明曲轴满足强度要求。关键词：二次开发论文曲轴论文参数化论文有限元浅析论文UG论文ANSYS论文
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Abstract7-12
第1章 绪论12-17

1.1 课题探讨的背景及作用12-13

1.2 国内外探讨近况与进展走势13-16

1.3 本论文主要工作16-17

第2章 参数化设计与有限元浅析17-21

2.1 参数化设计17

2.2 参数化建模与UG次开发17-19

2.3 有限元浅析19-20

2.4 本章小结20-21

第3章 基于UG的曲轴参数化建模系统21-36

3.1 曲轴参数化建模21-25

3.

1.1 曲轴基本参数22-25

3.

1.2 建模历程25

3.2 曲轴参数化设计的程序实现25-30
3.

2.1 系统环境25

3.

2.2 系统设置25-26

3.

2.3 UG/OPEN MenuScript用户菜单制作26-27

3.

2.4 UG/OPEN UIStyler对话框设计27-29

3.

2.5 UG/OPEN API函数编写29-30

3.

2.5.1 UG/OPEN API的部分函数29-30

3.

2.5.2 对话框调用30

3.

2.5.3 编写回调函数30

3.3 系统运转30-35

3.1 本系统对计算机配置要求30-31

3.2 系统运转31-35

3.4 本章小结35-36

第4章 曲轴受力浅析36-45

4.1 对心曲柄连杆机构运动浅析36-38

4.

1.1 曲柄运动规律36-37

4.

1.2 连杆运动规律37

4.

1.3 活塞运动规律37-38

4.2 内燃机曲轴连杆机构受力浅析38-42
4.

2.1 气缸内工质压力38-39

4.

2.2 活塞组件往复惯性力F_S39-41

4.

2.3 连杆简化至曲轴的离心力F_141

4.

2.4 曲轴离心力41-42

4.

2.5 扭矩T42

4.

2.6 连杆轴颈受力浅析42

4.3 连杆轴颈压力分布42-44

4.4 本章小结44-45

第5章 曲轴的有限元浅析45-70

5.1 UG文件导入ANSYS的相关不足45-48

5.

1.1 模型文件导入策略45-46

5.

1.2 UG与ANSYS无缝连接46-48

5.2 ANSYS浅析48-69
5.

2.1 前期数据准备48-49

5.

2.2 模型准备49

5.

2.3 曲轴载荷的确定49-52

5.

2.3.1 沿连杆方向的力F_L50-51

5.

2.3.2 法向力F_R51

5.

2.3.3 扭矩T51-52

5.

2.4 曲轴边界条件的确定52

5.

2.5 各个气缸点火时的受力浅析52-57

5.

2.6 浅析历程57-61

5.

2.7 浅析结果61-68

5.

2.8 曲轴强度校核68-69

5.

2.8.1 静强度校核68

5.

2.8.2 疲劳强度校核68-69

5.3 本章小结69-70
结论70-73
致谢73-74
参考文献74-78
附录178-80
附录280-85
攻读硕士学位期间发表的论文85