發(fā)動機(jī)零部件參數(shù)化設(shè)計(jì)及工程分析.pdf

1、本文以VB為工具，采用自動化對象接口Automation技術(shù)對CATIA進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對活塞實(shí)體的參數(shù)化造型設(shè)計(jì)。然后其中的四分之一活塞參數(shù)化模型，使用有限元方法對其進(jìn)行相應(yīng)的工程分析。 自動化對象接口Automation技術(shù)是對CATIA進(jìn)行二次開發(fā)方法之一，該方法允許一個(gè)應(yīng)用程序操作另一個(gè)應(yīng)用程序，具有入門簡單，操作方便的特點(diǎn)。本文利用VB腳本語言作為開發(fā)工具，通過編寫相應(yīng)的控制程序?qū)ATIA進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)aut

2、omation技術(shù)與CATIA的實(shí)時(shí)通訊，達(dá)到了活塞實(shí)體模型參數(shù)化設(shè)計(jì)的目的。本文還開發(fā)出了友好的設(shè)計(jì)界面，使設(shè)計(jì)過程更加便捷。 參數(shù)化設(shè)計(jì)是當(dāng)今主流CAD的核心技術(shù)，是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，利用參數(shù)化設(shè)計(jì)手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可使設(shè)計(jì)人員從大量繁瑣的設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖工作中解脫出來。本文在詳細(xì)分析活塞的結(jié)構(gòu)后，根據(jù)活塞的設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)計(jì)算理論，采用參數(shù)化設(shè)計(jì)思想，結(jié)合活塞的特點(diǎn)對其特征進(jìn)行總結(jié)歸納，開發(fā)出了活塞參

3、數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并對其參數(shù)化設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了詳細(xì)論述。 活塞作為內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵零部件之一，它設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)的工作可靠性和使用耐久性，同時(shí)直接影響到內(nèi)燃機(jī)的排放性能。活塞的工作環(huán)境極為惡劣：混合氣燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馐够钊敳磕酥琳麄€(gè)活塞溫度很高，且溫度分布很不均勻，導(dǎo)致活塞產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形；同時(shí)活塞還受到燃?xì)鈮毫?、高速往?fù)運(yùn)動產(chǎn)生的慣性力、側(cè)向推力和摩擦力等周期性載荷作用，產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和機(jī)械變形。熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷將

4、導(dǎo)致活塞產(chǎn)生裂紋、活塞環(huán)膠結(jié)以及拉缸等。因此，在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中，很有必要對活塞進(jìn)行溫度場和強(qiáng)度分析，了解活塞的溫度分布和應(yīng)力分布情況，進(jìn)而改進(jìn)活塞。本文利用活塞四分之一模型，使用ANSYS軟件計(jì)算了活塞在最大爆發(fā)壓力工況點(diǎn)的溫度分布情況；溫度、機(jī)械載荷單獨(dú)作用時(shí)的應(yīng)力和變形情況；溫度、機(jī)械載荷共同作用時(shí)活塞的應(yīng)力和變形情況，為優(yōu)化活塞設(shè)計(jì)提供了較符合實(shí)際工作狀況的基礎(chǔ)溫度與應(yīng)力數(shù)據(jù)及改進(jìn)方向。 參數(shù)化設(shè)計(jì)思想與有限元分析方法