1. 本选题研究的目的及意义
多缸发动机作为汽车的核心动力来源,其性能直接影响着整车的动力性、经济性和排放性能。
曲轴作为多缸发动机的关键部件,承担着传递活塞力、驱动配气机构和其它辅助机构的重任。
由于曲轴长期承受着交变载荷的作用,其疲劳强度和寿命成为制约发动机性能的重要因素。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着计算机技术的快速发展和有限元方法的日益成熟,国内外学者对多缸发动机曲轴的应力计算与分析进行了大量的研究,取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在多缸发动机曲轴应力分析方面做了大量工作,主要集中在以下几个方面:
有限元模型建立与仿真分析:许多学者致力于开发高效准确的曲轴有限元模型,并利用商用软件ANSYS、ABAQUS等进行仿真分析。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题的研究内容主要包括以下几个方面:
1. 主要内容
1.多缸发动机曲轴结构及受力分析:对多缸发动机曲轴的结构特点、工作原理以及主要受力情况进行详细分析,包括曲拐、主轴颈、连杆颈等部件的结构形式、尺寸参数以及相互之间的连接关系。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法,逐步深入地开展多缸发动机曲轴应力计算与分析。
首先,进行理论分析阶段。
查阅相关文献资料,了解多缸发动机曲轴的结构特点、工作原理、受力情况以及国内外研究现状。
5. 研究的创新点
本研究致力于探索多缸发动机曲轴应力计算与分析的新方法、新思路,预期将在以下几个方面取得创新性成果:
1.高精度曲轴有限元模型的建立:针对现有曲轴模型精度不足的问题,本研究将采用更加精细的建模方法,例如,考虑曲轴油孔、倒角等细节特征,以构建更接近实际情况的高精度有限元模型,提高应力计算的准确性。
2.多因素耦合的曲轴应力分析方法:本研究将综合考虑多种因素对曲轴应力的影响,例如,发动机转速、载荷大小、温度变化、材料特性以及加工工艺等,并探索建立多因素耦合的曲轴应力分析方法,以更全面地评估曲轴的强度和疲劳寿命。
3.基于人工智能的曲轴优化设计方法:本研究将尝试将人工智能算法应用于曲轴优化设计,例如,利用机器学习算法分析大量的曲轴应力数据,寻找曲轴结构参数与应力分布之间的关系,并基于此建立曲轴优化设计模型,以更高效地寻找最佳的曲轴设计方案。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张建,张雨山,郭为忠,等.曲轴强度分析方法研究进展[J].内燃机工程,2023,44(01):1-12 20.
[2] 谢表,李云鹏,陈龙,等.基于Python的船用柴油机曲轴疲劳寿命分析[J].船舶工程,2022,44(07):185-190.
[3] 张春雷,王建华,段晨东.基于Python的发动机曲轴疲劳寿命分析系统开发[J].内燃机与配件,2022(13):22-25.
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