ANSYS对零部件设计中的解决方案

• 关 键 词：
• 解决方案

    1.发动机机体

　　发动机机体同时承受高着热负荷和机械负荷工作，本质上是多物理场偶合工作体，ANSYS多物理场分析的功能为发动机的分析提供了完整的解决方案。

　　ADAPCO公司用ANSYS详尽地进行了某V6发动机机体的热分析、结构分析、动力分析和热－结构耦合分析（图13，14）。对产品开发作用特别明确。

　　活塞、曲柄连杆等运动件是高热/机械负荷部件，因为往复运动，其质量对整个发动机性能非常重要。ANSYS分析热和机械载荷下的形状及应力为设计提供依据。

　　连杆强度向来是发动机设计关键，ANSYS柔体－柔体接触计算功能可以准确模拟连杆与大头盖、主销、曲柄销间联合工作状况。这是ANSYS系统分析功能和强大的接触功能体现。

　　ANSYS曲轴结构分析和模态分析功能计算出曲轴扭转与弯曲模态，通过频率优化达到减震效果。ANSYS的疲劳计算功能，精确的计算曲轴传统疲劳强度，同时还可计算出曲轴的强度因子，从而预测疲劳裂纹的产生及疲劳寿命。应用ANSYS对曲轴轴颈及油膜进行流-固耦合分析评价高曲轴的耐磨性。

　　曲轴连杆机构运动件的重量优化设计，不仅是节省材料及发动机重量降低，运动件质量对改善发动机整体的工作状况特别有效，ANSYS形状优化的功能可以对活塞内腔、活塞销孔、连杆形状、曲轴圆角和曲柄臂尺寸进行优化设计。

　　1.2机体：

　　缸盖、箱体、缸套

　　机体、缸盖的热分析特别重要，热疲劳是失效和“拉缸”主要原因，为保证可靠性与耐久性，应用ANSYS分析机械和热负荷下的刚度、强度是设计师的首选。ANSYS可准确地计算出机体的自振频率及模态。以控制噪声源。此外ANSYS可模拟机体的热冲击实验、热-结构耦合分析可计算出机械负载、热负荷双重作用下机体的变形，应力分布。流体-结构偶合分析轴承油膜状态进行润滑系设计等等。

　　1．3气机构：

　　进排气门、气门弹簧、摇臂、推杆、挺杆、凸轮轴、正时齿轮配气机构影响发动机性能，要求进行精确计算。ANSYS系统分析能够考虑配气机构中各个部件的弹性变形，从而取得比刚体假定更精确凸轮-气门规律。

　　气门弹簧承受高频交变载荷，伴随着多气门设计的发展趋势，弹簧尺寸限制更大，ANSYS非线性瞬态动力分析及疲劳分析的功能，可较好地解决非线性变节距弹簧高应力破坏及疲劳损坏问题。排气阀受高速冲击载荷、受高温燃气冲刷，ANSYS热－结构耦合分析可仿真，热疲劳分析预测可靠性都是十分有效。

　　21增压器涡轮分析

　　配气机构分析中存在着大量的接触问题，ANSYS高级接触单元、接触向导、智能化接触参数设置的功能引导设计工程师方便、有效、快速地进行配气机构的非线性分析，解除了计算者非线性参数选取试凑的苦恼，大大加速了分析进度。

　　1.4进排气系：

　　空气滤清器、进排气道、增压器、消声器

　　进排气系统的设计关系到结构-热-流体-声的综合作用，是典型的多物理场问题。ANSYS计算流体动力学可计算气道的流场分布、压力分布、温度分布、湍流动能、湍流耗散率，得到气道几何形状对进气效率的影响，；通过ANSYS独一无二的流场优化功能，可使发动机由于进排气阻力而造成的功率损失减至最低。

　　进排气系是汽车噪声的重要噪声源，ANSYS声场分析和声场优化可求解出声压分布及分贝级别，通过对消声器的声－流体－结构耦合的优化仿真，可大大降低排气噪声、减小排气阻力。增压器涡轮有轮-轴过盈配合、超高速旋转、和叶片振动等严格的工作条件，ANSYS协助用户完美解决了工程中提出的多项技术问题。　　

【深 度 阅 读】 相 关 文 章

• 校园网网络架构建设规划及解决方案
• IE恶意修改之终极解决方案-注册表全攻略
• 电脑变慢完全解决方案
• 网吧服务一切尽掌握 网吧经典解决方案