拓?fù)鋬?yōu)化發(fā)動機(jī)連桿
來源:www.wxwzddz.cn 發(fā)布時間:2022年10月07日
拓?fù)鋬?yōu)化發(fā)動機(jī)連桿
背景:隨著能源問題的日益嚴(yán)重,從降低燃油消耗的角度來看,汽車需要發(fā)展為輕型汽車,其中發(fā)動機(jī)輕型汽車已成為汽車發(fā)展中不可忽視的問題??紤]到發(fā)動機(jī)的輕量化,必須優(yōu)化其主要部件,以減少體積和質(zhì)量。連桿作為發(fā)動機(jī)中較為復(fù)雜的部件之一,其重量輕、強(qiáng)度高已成為發(fā)動機(jī)設(shè)計的突破性目標(biāo)。
1.建模
由于發(fā)動機(jī)連桿是對稱結(jié)構(gòu),本報告采用1/2模型分析連桿的受力,優(yōu)化其結(jié)構(gòu)。
2.Hypermesh網(wǎng)格劃分
將模型切成六面體網(wǎng)格,其中綠色部分為優(yōu)化部分。
3.受力分析
首先,在模型藍(lán)色區(qū)域生成REB,作為約束和應(yīng)力點;然后,在模型上施加約束和應(yīng)力,在連桿紅色部分的上表面施加Y方向約束,在大頭上施加約束和應(yīng)力REB在小頭上施加固定約束REB施加力。
4.拓?fù)鋬?yōu)化
1)在optimization面板下,選擇topology,創(chuàng)建設(shè)計變量,選擇類型PSOLID,屬性選擇(3)創(chuàng)建的屬性;
2)在responses在面板下,創(chuàng)建一個staticstress響應(yīng),node選擇連桿大頭與小頭連接梁之間的節(jié)點,prop選擇分析前的紅色網(wǎng)格部分,同樣,創(chuàng)建一個volume總體積響應(yīng);
3)在dconstrains面板下,約束(2)staticstress響應(yīng),在upperbound欄打鉤,設(shè)置值為500,response選擇dresp1、選擇荷載條件_COMRE_CASE.SC1、完成約束創(chuàng)建;
4)在objective面板下,response選擇(2)中創(chuàng)建的體積響應(yīng)min小化;
5)求解完成后,可以查看優(yōu)化結(jié)果,首先檢查右端節(jié)點位移是否滿足(3)的約束要求。
與優(yōu)化前的模型相比,連桿大頭和小頭之間的體積明顯減小,整體大應(yīng)力為502.3Mpa,比預(yù)期應(yīng)力500Mpa稍大,超過2.35%。這種優(yōu)化方法可以作為進(jìn)一步優(yōu)化連桿的參考,以滿足所需的條件,降低質(zhì)量,增加強(qiáng)度。
背景:隨著能源問題的日益嚴(yán)重,從降低燃油消耗的角度來看,汽車需要發(fā)展為輕型汽車,其中發(fā)動機(jī)輕型汽車已成為汽車發(fā)展中不可忽視的問題??紤]到發(fā)動機(jī)的輕量化,必須優(yōu)化其主要部件,以減少體積和質(zhì)量。連桿作為發(fā)動機(jī)中較為復(fù)雜的部件之一,其重量輕、強(qiáng)度高已成為發(fā)動機(jī)設(shè)計的突破性目標(biāo)。
1.建模
由于發(fā)動機(jī)連桿是對稱結(jié)構(gòu),本報告采用1/2模型分析連桿的受力,優(yōu)化其結(jié)構(gòu)。
2.Hypermesh網(wǎng)格劃分
將模型切成六面體網(wǎng)格,其中綠色部分為優(yōu)化部分。
3.受力分析
首先,在模型藍(lán)色區(qū)域生成REB,作為約束和應(yīng)力點;然后,在模型上施加約束和應(yīng)力,在連桿紅色部分的上表面施加Y方向約束,在大頭上施加約束和應(yīng)力REB在小頭上施加固定約束REB施加力。
4.拓?fù)鋬?yōu)化
1)在optimization面板下,選擇topology,創(chuàng)建設(shè)計變量,選擇類型PSOLID,屬性選擇(3)創(chuàng)建的屬性;
2)在responses在面板下,創(chuàng)建一個staticstress響應(yīng),node選擇連桿大頭與小頭連接梁之間的節(jié)點,prop選擇分析前的紅色網(wǎng)格部分,同樣,創(chuàng)建一個volume總體積響應(yīng);
3)在dconstrains面板下,約束(2)staticstress響應(yīng),在upperbound欄打鉤,設(shè)置值為500,response選擇dresp1、選擇荷載條件_COMRE_CASE.SC1、完成約束創(chuàng)建;
4)在objective面板下,response選擇(2)中創(chuàng)建的體積響應(yīng)min小化;
5)求解完成后,可以查看優(yōu)化結(jié)果,首先檢查右端節(jié)點位移是否滿足(3)的約束要求。
與優(yōu)化前的模型相比,連桿大頭和小頭之間的體積明顯減小,整體大應(yīng)力為502.3Mpa,比預(yù)期應(yīng)力500Mpa稍大,超過2.35%。這種優(yōu)化方法可以作為進(jìn)一步優(yōu)化連桿的參考,以滿足所需的條件,降低質(zhì)量,增加強(qiáng)度。
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