液壓約束活塞發(fā)動機連桿和曲軸優(yōu)化設計.pdf

1、連桿和曲軸作為液壓約束活塞發(fā)動機(HCPE)重要的零部件，對其進行結構分析及其優(yōu)化設計實現(xiàn)可靠、高效的現(xiàn)代設計目標是十分有效的。
　　 本文分析了液壓約束活塞發(fā)動機的結構原理和力學模型，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體模型，通過對連桿實際受力情況，邊界條件等研究，得到其在標定工況下最大拉伸和最大壓縮兩種工況下的應力和應變結果，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，以連桿質量為目標函數(shù)，疲勞強度、剛度、穩(wěn)定性為約束條件，結構尺寸為設計變量，對連桿進行優(yōu)化分析，確定了在滿足約束條件下連桿最優(yōu)結構參數(shù)。優(yōu)化后，連桿質量為0.50724kg，減少35％，結構更加緊湊，布局更加合理。
　　 結合曲軸與軸承的裝配結構，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應力（等效應力）、變形、接觸應力和摩擦應力，同時