【摘 要】
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LJ465Q-2A型汽油发动机结构分析与增压强化设计是本文作者参与的校企合作项目,分析与设计对象包括机体、缸盖、曲轴、活塞和连杆五个主要部件。作为课题组主要成员之一,在导
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LJ465Q-2A型汽油发动机结构分析与增压强化设计是本文作者参与的校企合作项目,分析与设计对象包括机体、缸盖、曲轴、活塞和连杆五个主要部件。作为课题组主要成员之一,在导师陈树勋教授的指导下,本文作者完成了机体的结构有限元分析及增压强化设计。本文是该项目的研究论文。本文首先通过大量艰辛工作,完成十分复杂的机体结构在ANSYS环境中较精细的实体造型和有限元分析建模。为考虑相邻部件对机体的影响,本分析模型还包括了以紧固螺栓、接触副与机体相连的相邻部件的简化模型。然后对模型进行在螺栓预紧力、增压前后2缸、3缸燃爆载荷峰值角分别为17度、28度和148度等共13工况下的结构有限元分析,得到了机体在各种工况下的变形与应力分布和危险部位的应力变化规律,并对增压前后机体应力分布与变化规律进行了比较和讨论,指出增压前后工作载荷引起的应力最多增加15%,工作载荷引起的应力远小于螺栓预紧力引起的应力,分析结果表明增压后机体结构的强度是满足要求的,为机体结构增压强化设计提供了依据。机体与相邻部件间通过紧固螺栓、接触面相连的处理是有限元分析的一个重要环节,直接决定求解精度。本文采用预紧力单元来模拟各连接螺栓的预紧力,同时在各零部件间的结合表面设置大量接触单元,通过接触非线性分析使相邻部件对机体的作用力比传统处理方法更加符合实际,从而获得更加准确的分析结果。本文最后总结了工作存在的一些问题,为机体的结构的分析与设计提供了重要参考依据。
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