一、基于I-DEAS的发动机曲轴静强度分析（论文文献综述）
周春锋[1]（2020）在《2V86汽油机曲轴多体动力学分析与优化》文中研究说明曲轴是内燃机的核心运动部件之一,曲轴的工作状态直接决定了发动机工作的稳定性与可靠性。本文以某直升机专用某V型双缸汽油机为研究对象,结合有限元法、多体动力学理论以及EHD理论,对曲轴的轴承润滑以及曲轴的疲劳耐久性能进行计算分析。通过分析曲轴在特殊工况下的轴承润滑性能以及曲轴疲劳寿命等,找出了曲轴的设计缺陷,进而对曲轴的设计缺陷提出了设计改进方案。通过对改进方案的计算分析,确保改进方案的可行性,为曲轴的结构改进方案提供了理论基础。研究中首先通过HyperMesh对曲轴以及相关零件进行了有限元模型建立,并通过ABAQUS软件对曲轴有限元模型进行了模态分析验证网格的合理性。通过模态分析的结果对比,确认了曲轴有限元网格的误差在合理范围之内,可以用于曲轴多体动力学的计算。根据EXCITE多体动力学计算要求,对所有的有限元网格进行了子结构缩减,并根据发动机实际参数完成了曲轴多体动力学模型的搭建。通过对比多体动力学计算结果中的曲柄销受力与曲柄销理论受力,验证了多体动力学分析模型的准确性。通过对主轴承载荷与曲柄销载荷的计算结果对比分析,发现曲轴的不平衡量过大,导致了两主轴承载荷之和远大于曲柄销载荷。通过对最大油膜压力以及最小油膜厚度的分析,发现曲轴的主轴承在工作中出现了很严重的润滑不足情况。根据峰值粗糙接触压力曲线和粗糙接触的表面压力云图,发现了主轴承工作过程中某一侧边缘位置出现了较大的粗糙接触压力。根据分析结果对曲轴进行的平衡性能以及结构刚度等进行了改进。本研究通过ABAQUS有限元分析的方式对曲轴的工作周期内的应力变化过程进行了计算。并通过FEMFAT对曲轴疲劳强度进行了分析。通过计算发现曲轴的曲柄销与两个曲柄臂连接部位的过渡圆角处应力较大且疲劳强度安全系数没有达到曲轴疲劳寿命设计要求。针对曲轴强度不足,本文给出了增大曲柄销圆角和减小曲柄销内孔的解决方案。通过对改进方案的性能进行计算和调整,完成了曲轴结构的优化设计。计算结果表明:改进后,曲轴的油膜压力和油膜厚度得到了明显改善,达到了设计使用要求,确保发动机正常工作过程中不会出现轴承异常磨损。相较于原始曲轴,曲轴的最大应力也得到了明显改善,疲劳强度的安全系数达到了理论参考值,确保曲轴在工作中不会出现疲劳破坏等情况。
高雷[2]（2016）在《缸间齿轮联动液压发动机曲柄连杆机构协同优化设计》文中研究说明传统发动机效率低、污染严重催生了缸间齿轮联动液压发动机（Gear-linked Cylinders Hydraulic Engine,GCHE）结构原理的产生,其结构特点:曲轴飞轮组放置于机体一侧,利用缸间齿轮齿条机构。完成动力传递,实现活塞行程控制。和附属系统的驱动。曲柄连杆机构作为发动机的核心主运动部件,有对外做功、驱动附属系统、限制活塞行程等作用,必须对其进行结构优化设计,以达到最佳工作状态。而且单部件的优化无法满足性能需求,必须进行多学科协同优化。首先论述两缸GCHE的结构和工作原理,对其进行受力分析,重点研究了曲柄连杆机构的结构设计,建立结构参数优化模型,以Isight软件为平台,先对连杆、曲轴试验设计及优化,后对连杆曲轴进行协同优化。在此基础之上提出了基于近似模型协同优化方法,构建曲轴连杆优化问题状态变量的近似模型,建立基于近似模型协同优化模型。利用Isight软件集成ANSYS对曲柄和连杆分别进行试验设计,结果表明,所选设计变量对状态变量影响较大,选取合理。对连杆、曲轴分别进行优化,连杆基于序列二次规划法,优化后体积减小26.13%,优化效果显着;曲轴采用下山单纯形算法,优化后体积减小0.96%,设计变量变化幅度较大,通过校验受力分布更加均匀,结构具备合理性。充分考虑曲轴与连杆之间耦合关系,建立曲柄连杆结构多学科协同优化,但计算量大很难实现。在此基础上,提出基于响应面的近似模型优化策略,分别建立连杆、曲轴优化中状态变量的二阶响应面近似模型并评估,模型可信度高,拟合程度高。进行基于响应面的近似模型优化设计,结果表明曲柄连杆机构总体积减少4.49%,优化结果合理。基于响应面的近似模型方法进行协同优化设计可在保证计算精度的同时,有效减少计算工作量,节省计算成本,为缸间齿轮联动液压发动机曲柄连杆机构的性能设计提供了理论依据和技术支撑。
张磊[3]（2016）在《VW-9/2-22型往复式压缩机建模与仿真分析》文中提出随着压缩机性能指标的不断提高,传统的研究与设计方法根本已经无法满足实际的需求。本文在运用传统设计方法对VW型往复式压缩机进行计算与结构设计的基础上,结合CAE仿真软件对设计结果进行相关的仿真分析与优化设计。在提高设计质量的同时,缩短了研发周期,降低了研发成本。本文以VW-9/2-22型往复式压缩机为研究对象,在对压缩机工作原理和力学理论分析的基础上,在结合设计参数和活塞式压缩机设计原理,完成压缩机热力学计算和结构设计；在理论分析和计算的基础上,借助相关的CAD软件完成VW-9/2-22型往复式压缩机的结构设计并建立三维模型；在建立精准的三维模型的基础上,运用相关的CAE软件对压缩机重要部件进行仿真分析,在检验设计结果是否合理的同时,找出设计中存在的不足,提出优化方案；最后,根据仿真分析的结果,结合内燃机部分研究成果,用相关的CAE软件完成曲轴部件的优化,并对优化的结果进行检验。首先,本文对研究背景与研究意义国内外研究现状与发展趋势做了详细的说明,并且对SolidWors、NSYS等相关的CAD/CAE软件进行了简单的介绍。其次,依据传统设计方法,完成VW-9/2-22型往复式压缩机的相关计算与设计,并用SolidWorks软件建立了VW-9/2-22型往复式压缩机三维实体模型；用ANSYS有限元分析软件,对压缩机的重要部件进行静力分析、自由模态分析、约束模态分析,并对仿真结果进行详细的理论分析。最后,结合前面的仿真结果,结合内燃机的研究成果对曲轴进行优化设计,并对优化的结果进行了检验。本文在运用传统设计方法在对VW-9/2-22型往复式压缩机进行结构设计的基础上,通过CAD/CAE的技术方法,对VW-9/2-22型往复式压缩机重要零部件进行有限元分析,并结合仿真的结果,对曲轴部件进行优化设计。为其他型号压缩机的设计与优化设计提供了借鉴。
张睿[4]（2016）在《基于刚柔耦合的汽车变速器箱体动态特性分析》文中进行了进一步梳理汽车变速器箱体是整个汽车变速器的骨架,箱体内部安装了各种各样的零件,并且需要提供相应的运动空间,冷却剂和润滑油通道。箱体外部则封装变速器的传动及换挡机构并与整车联接。汽车变速器箱体工作在十分恶劣的环境里,承受着不同档位周期性变化力的作用,箱体经常处于拉、压、弯、扭,以及振动所致的复杂应力状态。因此,变速器作为汽车传动系的主要关键部件之一,对汽车变速器箱体的研究具有十分重要的意义。本文以某款汽车变速器箱体为研究对象,考虑到该款变速器通过了静强度分析,却在实际装车使用时依然发生强度破坏的问题,采用了基于动力学刚柔耦合的箱体动态特性分析的方法,建立了变速器整体的刚柔耦合动力学模型以及箱体有限元模型,并首先对变速器箱体进行了静强度分析以及静强度实验,结果表明:变速器箱体最大应力值符合箱体强度条件,且根据实验结果表明仿真分析结果可信。然后,针对该款变速器箱体在实际装车使用时发生的动强度破坏的问题,基于动力学刚柔耦合模型模拟的动载荷情况,研究了该款变速器箱体在受到箱体轴承安装孔处的动载荷作用时的瞬态特性,结果表明:箱体的最大应力值在许多时刻都不满足箱体强度判定标准,结构不合理。最后,针对该款变速器在箱体中间轴左轴承安装处结构强度薄弱的问题,提出了对变速器箱体在薄弱环节附近添加加强筋的结构方案,并根据该方案对结构进行了模型的改进与瞬态特性的验证,结果表明:添加的加强筋能在一定程度上分担载荷,最大应力符合箱体的强度条件,该方案可行。
余振奇[5]（2015）在《车辆动力传动系统结构动力学及敏感度分析研究》文中认为本文以某履带车辆动力传动系统为研究对象,有限元法作为结构分析手段,以改善结构性能为目标,通过建立动力传动系统有限元参数模型,对该系统进行一体化的整体结构动力学分析及参数敏感度研究,旨在探索车辆动力传动系统结构动力学特性研究的一般方法和具体实施技术。本文的主要工作是在对某履带车辆动力传动系统各部分进行合理简化的基础上,运用有限元分析软件,建立动力传动一体化的有限元参数模型;运用多体动力学原理,基于虚拟样机技术,对某履带车辆动力传动系统的动力部分进行了建模和仿真,获得了发动机的动态激励,并以此为基础对整个动力传动系统施加载荷边界条件;以高效率、高精度地进行针对复杂结构的结构动力学分析为目标,对车辆动力传动系统进行一体化的整体模态分析及刚强度分析。并以此为基础对车辆动力传动系统的核心参数展开敏感度分析研究。主要研究内容如下:（1）针对某履带车辆,在对其动力传动系统各部分进行合理简化的基础上,建立动力传动系统箱体与轴系的一体化有限元参数模型。（2）利用已建立的参数化模型,对动力传动系统的动力部分进行多体动力学分析,获得发动机的动态激励。（3）在动力部分多体动力学分析的基础上,利用所建立的动力传动系统一体化有限元模型,对动力传动系统一体化有限元参数模型进行刚强度分析和模态分析。（4）在动力传动系统的有限元分析计算基础上,对比关键结构参数对系统模型各结构特性的灵敏度。得到不同结构参数对动力传动系统一体化有限元参数模型的结构动力学影响规律。研究工作为实现履带车辆动力传动一体化的结构动力学仿真,缩短实验开发周期,完善结构设计流程提供了参考依据。
陈翔,崔志琴[6]（2013）在《发动机曲轴轴系扭振技术研究的方法分析》文中提出曲轴扭振对发动机NVH性能有着重要的影响,它在发动机设计中具有重要地位。总结了发动机振动的类型、曲轴扭振的产生原因及其产生的危害,同时评述了发动机轴系扭振研究的力学模型、计算方法的优点及不足。最后,提出将有限元和多体动力学相结合来研究发动机曲轴扭振是其较好的方法以及非线性振动是人们需要研究的重要问题。
汪自稳[7]（2012）在《船用舷外机两拐曲轴动力学仿真与可靠性研究》文中认为舷外机曲轴是船舶舷外机的主要核心部件,其作用是将各缸燃油爆发产生的能量,通过活塞连杆的往复运动转换成回转形式传输给螺旋桨,推动船舶前进。实际工作的过程中,由于受到周期性的振动载荷和冲击载荷的作用,致使曲轴发生疲劳失效或偶然断裂,同时曲轴封闭在发动机内部工作,其破坏具有潜伏性、突发性。曲轴一旦失效有可能致使船舶沉没的严重后果。如何保证其运行的安全可靠性,这就要求我们需要在产品开发初期就对曲轴的性能做充分的论证分析,对其运行状态及动态特性有全面的认识,从而指导实际,改进生产,研发合格产品。本课题来源于导师喻全余教授申请并主持的国家科技部“科技人员服务企业行动”项目（项目编号：2009GJC30031）“船舶用舷外机两拐曲轴的精锻工艺及可靠性技术研究”的一个研究方向,即进行船用舷外机两拐曲轴动力学仿真与可靠性研究。本课题从强度和可靠性角度验证曲轴的安全性,现实意义突出。1.对国内外曲轴仿真领域和可靠性研究领域相关内容的研究及最新的进展进行了评述,分析目前研究成果和不足及需要努力的方向。论述进行曲轴系统动力学和可靠性研究的客观意义。2.以舷外机两拐曲轴轴系为研究对象,理论分析了轴系机构的运动学与动力学特征,并建立相应数学模型。获得了曲轴连杆系统运动规律和受力规律。3.结合三维建模软件CATIA、有限元分析软件ANSYS和动力学仿真软件ADAMS各自的特点和优势,建立柔性曲轴轴系刚柔混合动力学分析ADAMS仿真模型,进行了舷外机曲轴系统在额定负荷下动力学仿真,并验证了曲轴连杆机构各个组成部件尺寸设计合理、无干涉。4.通过对仿真结果的分析,得到主轴颈的轴心运动轨迹和曲柄销载荷等参数。通过对动力学数据的分析处理,认识到曲轴运行所表现出的动力学响应特征,与施加的外部载荷存在了密切的对应关系。并根据动力学分析,判断曲轴失效的危险截面.5.在仿真的基础上,利用可靠性理论中的应力—强度干涉模型,再结合简支梁和材料力学理论,统计完成曲轴应力和强度的分布规律；计算结果显示,舷外机曲轴强度满足设计要求,可靠性大。
荀海量[8]（2010）在《煤油替代汽油燃料的发动机曲轴动力学模拟与仿真研究》文中提出本文以Hirth 3203E汽油机使用煤油替代燃料课题为依托,以发动机中重要部件曲轴为研究对象,分析其强度和扭转振动情况,防止曲轴在使用煤油燃料进行大负荷试验时意外损坏。研究内容主要包括以下几个方面:1.采用UG和ADAMS软件建立发动机的三维实体模型、刚柔耦合的曲轴系多体动力学模型;2.采用ANSYS软件对关键部件曲轴进行模态分析,得到了前十阶的固有频率和振型,为曲轴扭转振动分析提供参考;3.根据试验数据,仿真分析各个试验转速下,曲轴扭转振动和固有频率之间的关系;仿真结果表明,曲轴的扭转振动频率在460Hz附近;相同转速和负荷工况时,使用煤油燃料的曲轴扭转角幅值小于使用汽油燃料的曲轴扭转角幅值;4.根据试验数据,仿真分析煤油和汽油燃料下部分转速和负荷工况曲轴的受力和应力情况,得到了曲轴的应力云图,指出了曲轴的应力集中点主要集中在曲轴主轴颈和曲柄臂的过渡圆角处与曲柄销和曲柄臂的过渡圆角处;仿真结果表明,相同转速与负荷工况下,使用煤油燃料的曲轴最大应力值低于使用汽油燃料的曲轴最大应力值;5.根据GT-Power计算数据,计算煤油燃料下最高转速、最大负荷时发动机曲轴受力和应力情况;与汽油参考数据对比分析,验证了部分转速和负荷下的结论。仿真结果表明,原汽油发动机的曲轴强度满足使用煤油作为替代燃料的需求。本文的研究工作对Hirth 3203E汽油机使用煤油替代汽油燃料课题具有重要的参考价值和指导意义,也为发动机曲轴的强度和扭转振动研究提供了一种方法。
赵宇[9]（2011）在《基于ANSYS Workbench的汽车铝合金车轮强度分析》文中研究表明轻量化是世界汽车工业发展的主要趋势,轻质材料铝及其合金等的使用是一种有效的途径。目前,大部分汽车车轮已使用铝及其合金做作为材料,利用现代设计方法,在此基础上进一步实现车轮的轻量化则是本文的研究目的。本文从介绍有限元及疲劳分析的基本思想着手,具体说明了有限元分析软件ANSYS Workbench以及CAD软件UG NX4.0的功能及其主要特点。着重介绍了应用ANSYS Workbench对铝合金车轮进行结构强度分析、疲劳分析的具体过程。设计过程使用UG NX 4.0软件,按照汽车车轮的国家标准,建构车轮的实体模型;然后把模型导入ANSYS Workbench,按1997年中国汽车行业标准中的汽车轻合金车轮的性能要求和实验方法所规定的疲劳实验要求施加载荷;然后进行强度分析,并对车轮的弯曲疲劳寿命进行可靠预测。研究结果表明,利用CAE分析技术有助于提高汽车车轮的设计水平、缩短设计周期、减少开发成本。该方法在今后车轮设计领域中应用很普遍,可为任何型号车轮的设计和分析提供指导。
刘敬刚[10]（2010）在《重载货车钩舌的疲劳特性研究》文中指出车钩是连接铁路机车车辆的关键部件,它直接关系到列车运行的安全和可靠性。随着我国铁路运输不断向高速和重载方向发展,列车的纵向冲击力急剧增加,钩舌接触面摩擦磨损严重,工作面经常出现裂纹,返修率极高,钩舌的性能已越来越难以满足现代铁路的要求,严重影响到铁路运输的安全和效益,因此,有必要对钩舌的疲劳可靠性进行研究,为提高钩舌的疲劳寿命提供依据。本文以我国重载货车普遍使用的16号车钩钩舌为研究对象,主要进行了以下几个方面的研究:首先,利用NX-IDEAS软件对钩舌进行有限元静强度分析,通过研究钩舌的变形结果和应力分布区域,确定钩舌刚度和强度的薄弱环节,为疲劳寿命预测提供依据。并以NX-IDEAS软件为多体接触分析平台,建立和分析了钩舌多体接触有限元模型,分析结果表明,危险部位应力较大并且和实际服役中的钩舌产生裂纹并破坏的部位一致。其次,以NX-IDEAS计算的应力结果为基础,根据美国AAR机务规程中90.7吨漏斗车重车车钩载荷（一般环境）谱,采用结构疲劳耐久性分析的专用软件FE-SAFE结合材料的P-S-N曲线,计算钩舌裂纹的萌生寿命;通过钩舌裂纹的扩展速率,采用断裂力学理论,运用疲劳裂纹扩展寿命公式,计算钩舌裂纹的扩展寿命。另外,采用断裂力学与NX-IDEAS软件相结合的方式,根据线弹性材料断裂判据,着重探讨了钩舌S面出现裂纹后的极限承载能力,结果表明随着裂纹尺寸的增加,钩舌的极限承载能力明显下降。
二、基于I-DEAS的发动机曲轴静强度分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于I-DEAS的发动机曲轴静强度分析（论文提纲范文）
（1）2V86汽油机曲轴多体动力学分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 曲轴强度研究现状 |
| 1.2.2 轴承润滑的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 有限元模型准备 |
| 2.1 有限元基本概念 |
| 2.2 HyperMesh软件介绍 |
| 2.3 ABAQUS软件介绍 |
| 2.4 有限元模型建立 |
| 2.4.1 曲轴有限元模型 |
| 2.4.2 连杆有限元模型 |
| 2.4.3 轴承座有限元模型 |
| 2.5 曲轴模态分析与有限元模型验证 |
| 2.6 有限元模型缩减 |
| 2.6.1 模型缩减方法简介 |
| 2.6.2 主自由度选取 |
| 2.6.3 模态缩减 |
| 本章小结 |
| 3 多体动力学模型搭建 |
| 3.1 多体动力学理论 |
| 3.2 滑动轴承润滑理论 |
| 3.3 AVL-EXCITE软件介绍 |
| 3.4 多体动力学及EHD模型搭建 |
| 3.4.1 EXCITE有限元模型设定和单位设定 |
| 3.4.2 定义轴系全局参数 |
| 3.4.3 定义体单元和连接单元 |
| 3.4.4 定义外载荷和仿真参数 |
| 本章小结 |
| 4 主轴承EHD计算结果分析 |
| 4.1 多体动力学模型验证 |
| 4.2 主轴承受力分析 |
| 4.3 主轴润滑分析 |
| 4.3.1 最大油膜压力 |
| 4.3.2 最小油膜厚度 |
| 4.3.3 粗糙接触压力 |
| 本章小结 |
| 5 曲轴疲劳强度分析 |
| 5.1 疲劳基础理论 |
| 5.1.1 疲劳概念 |
| 5.1.2 疲劳影响因素 |
| 5.2 线性疲劳累积损伤假说 |
| 5.3 FEMFAT软件介绍 |
| 5.4 曲轴应力分析 |
| 5.5 曲轴疲劳分析 |
| 5.5.1 导入载荷数据 |
| 5.5.2 材料特性定义 |
| 5.5.3 疲劳分析结果 |
| 本章小结 |
| 6 曲轴改进设计 |
| 6.1 曲轴改进方案 |
| 6.2 改进润滑结果分析 |
| 6.2.1 主轴承载荷对比 |
| 6.2.2 最大油膜压力对比 |
| 6.2.3 最小油膜厚度 |
| 6.2.4 粗糙接触压力 |
| 6.3 改进疲劳结果分析 |
| 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（2）缸间齿轮联动液压发动机曲柄连杆机构协同优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 GCHE研究现状 |
| 1.2.2 曲轴连杆机构研究现状 |
| 1.3 多学科设计优化方法简介 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 GCHE结构原理与受力分析 |
| 2.1 GCHE结构原理 |
| 2.2 两缸GCHE受力分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 GCHE曲柄连杆机构协同优化 |
| 3.1 GCHE曲轴连杆结构 |
| 3.1.1 GCHE连杆结构 |
| 3.1.2 GCHE曲轴结构 |
| 3.2 GCHE试验设计 |
| 3.2.1 连杆试验设计 |
| 3.2.2 曲轴试验设计 |
| 3.3 GCHE曲轴与连杆优化 |
| 3.3.1 连杆优化 |
| 3.3.2 曲轴优化 |
| 3.4 GCHE曲柄连杆机构协同优化 |
| 3.4.1 协同优化算法 |
| 3.4.2 GCHE曲柄连杆机构协同优化模型 |
| 3.4.3 GCHE曲柄连杆协同优化实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 GCHE曲柄连杆机构状态变量近似模型 |
| 4.1 近似模型方法介绍 |
| 4.2 响应面方法介绍及评估方法 |
| 4.2.1 响应面方法 |
| 4.2.2 响应面模型评估方法 |
| 4.3 连杆响应面模型 |
| 4.3.1 模型建立 |
| 4.3.2 模型检验 |
| 4.4 曲轴响应面模型 |
| 4.4.1 模型建立 |
| 4.4.2 模型检验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于响应面近似模型GCHE曲柄连杆协同优化 |
| 5.1 基于近似模型的协同优化模型 |
| 5.2 基于响应面近似模型的GCHE曲柄连杆协同优化模型 |
| 5.3 模型求解 |
| 5.4 曲轴连杆优化结果验证 |
| 5.5 两种CO方法比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（3）VW-9/2-22型往复式压缩机建模与仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 压缩机的研究与发展 |
| 1.2.2 曲轴的研究与发展 |
| 1.2.3 有限元分析法及相关软件的介绍 |
| 1.3 本文研究内容与方法 |
| 2 VW-9/2-22型往复式压缩机工作原理与力学分析 |
| 2.1 VW-9/2-22型往复式压缩机压缩机结构介绍 |
| 2.2 活塞式压缩机热力学原理 |
| 2.2.1 压缩过程与膨胀过程及状态参数 |
| 2.2.2 理想循环与实际循环 |
| 2.3 活塞式压缩机运动机构的力学分析 |
| 2.3.1 曲轴连杆机构的运动关系 |
| 2.3.2 曲轴连杆机构的惯性力分析 |
| 2.3.3 气体力分析 |
| 2.3.4 曲柄连杆机构运动过程中的摩擦力分析 |
| 2.3.5 活塞和曲柄销上的作用力分析 |
| 2.4 惯性力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 VW-9/2-22型往复式压缩机建模 |
| 3.1 热力学计算 |
| 3.1.1 公称压力绝热指数和排气温度 |
| 3.1.2 系数的确定 |
| 3.1.3 结构尺寸、行程、容积的确定 |
| 3.1.4 电机的选择 |
| 3.2 VW-9/2-22型往复式压缩机主要技术参数 |
| 3.3 三维模型建立 |
| 3.3.1 曲轴三维模型建立 |
| 3.3.2 连杆三维模型建立 |
| 3.3.4 气缸组件三维模型建立 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 VW-9/2-22型往复式压缩机重要部件有限元分析 |
| 4.1 有限元法 |
| 4.2 有限元分析基本理论 |
| 4.2.1 平衡方程 |
| 4.2.2 几何方程 |
| 4.3 强度分析 |
| 4.3.1 气缸强度分析 |
| 4.3.2 气缸盖强度分析 |
| 4.3.3 活塞强度分析 |
| 4.3.4 曲轴的强度分析 |
| 4.4 模态分析 |
| 4.4.1 模态分析意义 |
| 4.4.2 理论基础 |
| 4.4.3 有限元模型建立 |
| 4.4.4 自由模态分析与求解 |
| 4.4.5 结果分析 |
| 4.5 曲轴的约束模态分析 |
| 4.5.1 曲轴的约束模态分析意义 |
| 4.5.2 力矩的计算与约束的添加 |
| 4.5.3 约束模态分析与求解 |
| 4.5.4 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 VW-9/2-22型往复式压缩机曲轴的优化 |
| 5.1 优化模型的建立 |
| 5.2 优化设计方法 |
| 5.2.1 ANSYS优化方法 |
| 5.2.2 优化数学模型的建立 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.4 最优方案的验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）基于刚柔耦合的汽车变速器箱体动态特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 变速器动力学模拟的研究现状 |
| 1.3.2 变速器箱体强度研究国内外现状 |
| 1.4 研究思路及内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 动力学刚柔耦合模型建立及分析 |
| 2.1 有限元建模理论 |
| 2.1.1 有限元理论简介 |
| 2.1.2 有限元软件HYPERMESH简介 |
| 2.2 刚柔耦合动力学建模理论 |
| 2.2.1 多体系统动力学简介 |
| 2.2.2 刚柔耦合系统动力学理论基础 |
| 2.2.3 SIMPACK软件简介 |
| 2.3 变速器刚柔耦合动力学模型 |
| 2.3.1 变速器三维模型及传动结构 |
| 2.3.2 刚性体建模 |
| 2.3.3 柔性体建模 |
| 2.3.4 变速器刚柔耦合动力学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 箱体静力学分析 |
| 3.1 评价方法 |
| 3.2 载荷及边界条件 |
| 3.3 计算结果及分析 |
| 3.4 静力实验 |
| 3.4.1 实验准备 |
| 3.4.2 实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 瞬态响应分析 |
| 4.1 瞬态动力学理论基础 |
| 4.2 瞬态响应分析 |
| 4.2.1 瞬态响应载荷谱分析 |
| 4.2.2 瞬态响应分析边界条件及参数设置 |
| 4.2.3 计算结果及分析 |
| 4.2.4 静动态强度分析对比分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结构改进方案 |
| 5.1 结构改进方案 |
| 5.2 箱体瞬态响应分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）车辆动力传动系统结构动力学及敏感度分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 动力传动系统结构动力学的研究现状 |
| 1.3 复杂边界条件处理技术研究概况 |
| 1.4 灵敏度分析的研究现状 |
| 1.5 国内外研究现状存在的主要问题及研究意义 |
| 1.6 本文的主要内容 |
| 第2章 动力传动系统参数化有限元模型建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动力传动系统主要部件的参数化几何建模 |
| 2.2.1 动力部分参数化模型建立 |
| 2.2.2 传动部分参数化模型建立 |
| 2.2.3 安装支架和辅助系统支撑架 |
| 2.3 动力传动系统有限元模型的建立 |
| 2.3.1 网格收敛性分析及网格划分 |
| 2.3.2 材料特性与接触关系的定义 |
| 2.3.3 一体化有限元参数化模型的建立 |
| 本章小结 |
| 第3章 动力传动系统动力部分多体动力学仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动力部分动力动力学仿真分析 |
| 3.2.1 多刚体系统动力学建模原理 |
| 3.2.2 多刚体系统动力学理论 |
| 3.2.3 曲柄连杆机构的基本组成及其功用 |
| 3.2.4 曲轴系统仿真动力学模型的建立 |
| 3.2.5 发动机动态激励的计算结果 |
| 本章小结 |
| 第4章 动力传动系统有限元分析研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动力传动系统有限元模型静强度分析计算 |
| 4.2.1 载荷边界条件的定义。 |
| 4.2.2 位移边界条件的定义。 |
| 4.2.3 螺栓的模拟 |
| 4.2.4 质量补偿的定义 |
| 4.2.5 动力传动系统有限元模型刚强度分析结果 |
| 4.3 动力传动系统有限元模型约束模态计算分析 |
| 4.3.1 动力传动系统一体化有限元模型约束模态分析结果 |
| 4.3.2 一体化模型与传动系统轴系固有特性分析比较 |
| 4.3.3 齿轮啮合频率与一体化模型固有特性分析比较 |
| 本章小结 |
| 第5章 动力传动系统有限元模型敏感度分析研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 参数敏感度分析原理 |
| 5.2.1 关键结构参数的选取 |
| 5.2.2 动力传动系统结构特性参数选取 |
| 5.3 敏感度分析计算结果 |
| 5.3.1 曲轴主轴承直径的参数敏感度分析 |
| 5.3.2 联轴器刚强度的参数敏感分析 |
| 5.3.3 传动箱体加强筋厚度的参数敏感度分析 |
| 5.3.4 传动轴直径的参数敏感度分析 |
| 5.3.5 不同结构参数间的参数敏感度比较分析 |
| 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 论文的主要结论 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（6）发动机曲轴轴系扭振技术研究的方法分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 发动机振动类型 |
| 2 发动机轴系扭转振动 |
| 3 发动机曲轴系扭振研究进展 |
| 3.1 曲轴扭振分析方法研究 |
| 3.2 模型求解的数值计算方法 |
| 4 结论 |
（7）船用舷外机两拐曲轴动力学仿真与可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题的来源、背景 |
| 1.1.1 本课题的来源 |
| 1.1.2 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 曲轴仿真研究现状 |
| 1.2.2 曲轴强度研究概述 |
| 1.2.3 曲轴可靠性现状 |
| 1.3 研究目的、意义 |
| 1.3.1 课题研究目的 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 研究方法和研究内容 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 舷外机曲轴轴系运动学动力学理论分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 曲轴系统运动学分析 |
| 2.2.1 活塞运动分析 |
| 2.2.2 连杆运动分析 |
| 2.3 曲轴连杆系统动力学分析 |
| 2.3.1 气体压力 |
| 2.3.2 轴系零部件惯性力 |
| 2.3.3 曲柄销载荷 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 曲轴轴系刚柔混合动力学仿真模型的建立 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 舷外机曲轴轴系的实体建模 |
| 3.3 舷外机曲轴轴系多刚体动力学建模 |
| 3.3.1 轴系模型导入ADAS |
| 3.3.2 设置零件属性 |
| 3.3.3 创建运动约束边界条件 |
| 3.3.4 施加驱动与载荷 |
| 3.4 柔性曲轴模型的建立 |
| 3.4.1 三节点“Timoshenko梁单元” |
| 3.4.2 两拐曲轴梁单元模型 |
| 3.5 曲轴轴系刚柔混合动力学模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 曲轴轴系动力学仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ADAMS多柔体动力学理论基础 |
| 4.2.1 刚体上点的位置及运动 |
| 4.2.2 多刚体动力学方程 |
| 4.2.3 多柔体系统的动力学方程 |
| 4.2.4 ADAMS中多体系统动力学方程的求解 |
| 4.3 仿真计算结果分析与讨论 |
| 4.3.1 机构论证 |
| 4.3.2 主轴颈支承反力 |
| 4.3.3 曲柄销载荷 |
| 4.3.4 主轴颈轴心轨迹 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 舷外机曲轴可靠性理论分析与强度计算 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 舷外机曲轴可靠性的研究特征 |
| 5.3 可靠性相关概念和指标 |
| 5.3.1 可靠性的含义 |
| 5.3.2 可靠性常用的统计指标 |
| 5.3.3 可靠性中的概率分布 |
| 5.4 舷外机曲轴可靠性设计与可靠度计算方法 |
| 5.4.1 可靠性设计思想 |
| 5.4.2 应力—强度干涉模型 |
| 5.4.3 舷外机曲轴应力、强度都呈正态分布情况可靠度计算 |
| 5.5 舷外机曲轴强度验证与可靠性计算 |
| 5.5.1 静强度校核 |
| 5.5.2 简支梁计算 |
| 5.5.3 强度分析与可靠性计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 对今后研究的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（8）煤油替代汽油燃料的发动机曲轴动力学模拟与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 图表清单 |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.2.1 曲轴强度分析的意义 |
| 1.2.2 扭转振动分析的意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 多体动力学仿真在曲轴系仿真和分析中的应用 |
| 1.3.2 曲轴强度分析的现状与发展 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 Hirth 3203E 发动机曲轴系多体动力学模型的建立 |
| 2.1 Hirth 3203E 发动机的结构及主要技术参数 |
| 2.2 发动机实体模型的建立 |
| 2.2.1 UG 软件介绍 |
| 2.2.2 三维实体模型的建立 |
| 2.2.3 模型的简化 |
| 2.3 多刚体曲轴系多体动力学模型的建立 |
| 2.3.1 ADAMS 软件介绍 |
| 2.3.2 建立曲轴系的多体系统 |
| 2.3.3 施加约束与载荷 |
| 2.4 刚柔耦合曲轴系多体动力学模型的建立 |
| 2.4.1 ADAMS 软件建立柔性体方法 |
| 2.4.2 定义材料和单元类型属性 |
| 2.4.3 划分网格及优化 |
| 2.4.4 定义接口点 |
| 2.4.5 获取模态中性文件 |
| 2.5 曲轴模态分析 |
| 2.5.1 模态分析原理 |
| 2.5.2 模态提取方法的选择 |
| 2.5.3 模态分析步骤 |
| 2.5.4 模态计算结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 Hirth 3203E 发动机曲轴系的多体动力学仿真分析 |
| 3.1 多体动力学基本理论 |
| 3.1.1 多体系统动力学概述 |
| 3.1.2 多刚体动力学方程 |
| 3.1.3 多柔体动力学方程 |
| 3.2 汽油/煤油燃料特性与压力示功图对比 |
| 3.2.1 煤油与汽油燃料特性对比 |
| 3.2.2 汽油/煤油燃料下试验测得的压力示功图对比 |
| 3.3 曲轴输出端的主轴承载荷仿真和分析 |
| 3.4 曲轴扭转振动仿真分析 |
| 3.4.1 扭转振动研究的方法 |
| 3.4.2 曲轴扭转振动分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 汽油/煤油燃料下发动机曲轴强度计算与分析 |
| 4.1 有限元基本原理 |
| 4.2 Hirth 3203E 发动机曲轴有限元模型的建立 |
| 4.2.1 曲轴几何模型的创建 |
| 4.2.2 单元类型的选择与单元属性的定义 |
| 4.2.3 网格的划分 |
| 4.3 曲轴系边界条件的确定 |
| 4.3.1 载荷边界的确定 |
| 4.3.2 分析工况的确定 |
| 4.4 部分转速与负荷工况下的应力计算与分析 |
| 4.5 最高转速、最大负荷工况下的应力计算与分析 |
| 4.5.1 GT-Power 软件介绍 |
| 4.5.2 Hirth 3203E 发动机GT-Power 模型的建立 |
| 4.5.3 最高转速全负荷工况下曲轴系的多体动力学仿真分析 |
| 4.5.4 最高转速全负荷工况下曲轴的有限元分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）基于ANSYS Workbench的汽车铝合金车轮强度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| §1-1 课题的工程背景 |
| §1-2 关于铸造件疲劳寿命的国内外相关文献综述 |
| §1-3 课题来源、意义及主要研究内容 |
| 1-3-1 课题来源、意义 |
| 1-3-2 主要研究内容 |
| 第二章 有限元及计算机辅助设计的理论基础 |
| §2-1 有限元法及其在汽车设计中的应用 |
| 计算机辅助工程分析能完成的工作 |
| 2-1-1 有限元法发展概况 |
| 2-1-2 有限元法的基本思想 |
| 2-1-3 有限元法的分析过程 |
| 2-1-4 有限元分析的特点及流程 |
| 2-1-5 有限元在工程技术与汽车中的应用 |
| 2-1-6 优化设计 |
| 2-1-7 计算机仿真 |
| §2-2 疲劳分析以及金属疲劳破坏的原因 |
| 2-2-1 疲劳 |
| 2-2-2 疲劳的一般分析 |
| 2-2-3 疲劳可靠性二维统计Miner 准则 |
| 2-2-4 基于S-N 曲线疲劳分析 |
| 2-2-5 本文材料的属性和S-N 曲线 |
| 2-2-6 金属疲劳破坏机理 |
| 2-2-7 车轮的疲劳破坏原因分析 |
| 第三章 课题相关软件的介绍 |
| §3-1 CAD 建模软件UG NX |
| 3-1-1 UG 简介 |
| 3-1-2 UG 的特点 |
| 3-1-3 使用UG 建模的优点 |
| 3-1-4 UG 的安装 |
| §3-2 CAE 及分析软件ANSYS Workbench |
| 3-2-1 CAE 概念的产生和发展 |
| 3-2-2 CAE 技术的发展趋势 |
| 3-2-3 CAE 分析软件ANSYS Workbench 概述 |
| 第四章 车轮的三维建模和强度分析 |
| §4-1 车轮的实体造型 |
| §4-2 车轮的强度分析 |
| 4-2-1 轮毂弯曲疲劳试验概述 |
| 4-2-2 典型轮毂弯曲疲劳试验的有限元数值模拟 |
| 第五章 结论和体会 |
| §5-1 结论 |
| §5-2 体会 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
（10）重载货车钩舌的疲劳特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 疲劳研究方法及发展现状 |
| 1.3 选题背景 |
| 1.4 选题的目的和意义 |
| 1.5 车钩疲劳寿命预测方法研究概况 |
| 1.6 本文研究的内容 |
| 第二章 基本理论和方法 |
| 2.1 疲劳理论 |
| 2.1.1 抗疲劳设计准则与基本方法 |
| 2.1.2 材料的S-N 曲线 |
| 2.1.3 疲劳极限 |
| 2.1.4 Miner 线性累积损伤理论 |
| 2.2 断裂力学理论 |
| 2.2.1 断裂力学的发展概况 |
| 2.2.2 裂纹及类型 |
| 2.2.3 应力场强度因子及裂纹体断裂韧性 |
| 2.3 接触问题有限元法 |
| 2.3.1 基本概念 |
| 2.3.2 分析步骤 |
| 本章小结 |
| 第三章 钩舌弹塑性及接触分析 |
| 3.1 弹塑性分析步骤 |
| 3.2 钩舌建模 |
| 3.2.1 钩舌实体建模 |
| 3.2.2 钩舌有限元网格划分 |
| 3.3 钩舌载荷工况 |
| 3.3.1 车钩匹配关系 |
| 3.3.2 钩舌拉、压工况分析 |
| 3.4 计算结果 |
| 3.5 钩舌拉、压试验 |
| 3.6 结果分析 |
| 3.7 钩舌的接触非线性强度分析 |
| 3.7.1 接触分析的定义步骤 |
| 3.7.2 钩舌多体接触模型的创建 |
| 3.7.3 接触仿真结果 |
| 本章小结 |
| 第四章 疲劳裂纹萌生寿命的计算 |
| 4.1 疲劳寿命预测的技术路线 |
| 4.1.1 疲劳破坏的发展过程 |
| 4.1.2 疲劳寿命预测的技术路线 |
| 4.2 钩舌疲劳裂纹萌生寿命的计算 |
| 4.2.1 载荷谱的确定 |
| 4.2.2 钩舌疲劳性能的P-S-N 曲线 |
| 4.2.3 FE-SAFE 软件简介 |
| 4.2.4 钩舌疲劳裂纹萌生寿命的计算 |
| 本章小结 |
| 第五章 钩舌疲劳裂纹扩展寿命的计算 |
| 5.1 疲劳裂纹扩展寿命的估算步骤 |
| 5.2 应力强度因子及临界裂纹尺寸的计算 |
| 5.3 钩舌疲劳裂纹扩展寿命的估算 |
| 5.4 钩舌极限承载能力的计算 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 90.7 吨漏斗车重车车钩载荷的线路环境事件百分率谱 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、基于I-DEAS的发动机曲轴静强度分析（论文参考文献）
- [1]2V86汽油机曲轴多体动力学分析与优化[D]. 周春锋. 重庆理工大学, 2020(08)
- [2]缸间齿轮联动液压发动机曲柄连杆机构协同优化设计[D]. 高雷. 青岛大学, 2016(02)
- [3]VW-9/2-22型往复式压缩机建模与仿真分析[D]. 张磊. 安徽理工大学, 2016(07)
- [4]基于刚柔耦合的汽车变速器箱体动态特性分析[D]. 张睿. 重庆大学, 2016(03)
- [5]车辆动力传动系统结构动力学及敏感度分析研究[D]. 余振奇. 北京理工大学, 2015(04)
- [6]发动机曲轴轴系扭振技术研究的方法分析[J]. 陈翔,崔志琴. 机械工程与自动化, 2013(06)
- [7]船用舷外机两拐曲轴动力学仿真与可靠性研究[D]. 汪自稳. 安徽工程大学, 2012(05)
- [8]煤油替代汽油燃料的发动机曲轴动力学模拟与仿真研究[D]. 荀海量. 南京航空航天大学, 2010(07)
- [9]基于ANSYS Workbench的汽车铝合金车轮强度分析[D]. 赵宇. 河北工业大学, 2011(07)
- [10]重载货车钩舌的疲劳特性研究[D]. 刘敬刚. 大连交通大学, 2010(08)