湘潭大学兴湘学院毕业设计论文题 目： 连杆机构的有限元分析 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2014 年 5 月 25 日 湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目： 连杆机构的有限元分析 学号：8姓名： 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 系主任： 一、主要内容及基本要求1、总结连杆机构设计方法研究和连杆机构研究的发展状况和发展趋势，在总结前人研究成果的基础上，结合当前的技术发展趋势，采用有限元方法来进行开展研究。2、阐述学习理论基础，即 瞬态动力学分析,简要论述瞬态参数,识别原理。 3、简要论述有限元方法和动力学分析的基本求解过程，建立连杆机构中的曲柄滑块机构的有限元模型，合理的确定曲柄长度及转速、连杆长度和转速，偏距，选定和创建单元类型，指点单元属性，创建铰链单元，采用瞬态动力学分析瞬态分析类型对其进行瞬态分析，与图解法进行比较，验证有限元瞬态求解功能。 4、联系工程实际，对受力连杆进行结构静力学学习。 二、重点研究的问题1、 ANSYS的线性静力分析 2 、 构建几何模型 3、 在三维铰链单元COMBIN7的创建 4、 单元类型选择和网络划分 5、 ANSYS瞬态动力学分析和静力学分析 三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1查阅资料2014年2月下旬2开题报告 2014年3月上旬3设计2014年3月中旬4分析、验证2014年3月下旬5写出初稿2014年4月上、中旬6写出正式稿2014年5月上中旬7答辩2014年5月下旬四、应收集的资料及主要参考文献1高耀东，刘学杰.ANSYS机械工程应用精华50例（第三版）.- 北京：电子工业出版社，2011.2孙波.毕业设计宝典.-西安：西安电子科技大学出版社，2008.3温正，张文电.ANSYS14.0有限元分析权威指南.-北京：机械工业出版社，2013.4欧阳周，汪振华，刘道德.毕业论文和毕业设计说明书写作指南.-长沙：中南工业大学出版社，1996.5华大年，华志宏.连杆机构设计与应用创新.-北京：机械工业出版社，2008.6胡仁喜，康士廷.机械与结构有限元分析从入门到精通.-北京：机械工业出版社，2012.7李红云，赵社戌，孙雁.ANSYS10.0基础及工程应用.北京：机械工业出版社，2008.8唐家玮，马喜川.平面连杆机构运动综合.-哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995.9潘存云，唐进元.机械原理.-长沙：中南大学出版社，2011.10李皓月，周田朋，刘相新.ANSYS工程计算应用教程.-北京:中国铁道出版社，2003目录摘要错误!未定义书签。Abstract2第一章 分析方法和研究对象错误!未定义书签。1.1 有限单元法的概述错误!未定义书签。1.1.1 有限单元法的历史41.1.2 有限单元法的基本概念41.2 ANSYS软件简介41.2.1 ANSYS主要应用领域41.2.2 ANSYS操作界面51.2.3 ANSYS的主要功能61.2.4 ANSYS主要特点71.3 曲柄滑块机构简介71.3.1 曲柄滑块定义81.3.2 曲柄滑块机构特性应用以及分类8第二章 曲柄滑块机构的求解102.1 曲柄滑块机构的问题描述10 2.2 曲柄滑块机构问题的图解法102.2.1 图解法准备工作112.2.2 图解法操作步骤11第三章 有限元瞬态动力学概述143.1 有限元瞬态动力学定义143.2 瞬态动力学问题求解方法错误!未定义书签。3.2.1 完全法143.2.2 模态分析法143.2.2 缩减法153.1 有限元结构静力学分析基本概念153.1 有限元结构静力学分析步骤16第四章 曲柄滑块的有限元瞬态动力学分析174.1 曲柄滑块机构瞬态简要概述174.2曲柄滑块有限元瞬态动力学分析步骤184.2.1 定义工作名和参量184.2.2 创建单元类型和属性184.2.3 建立模型204.2.4进入求解器设置224.2.5 定义约束234.2.6 求解24 4.2.7 后处理244.2.8 查看、分析结果得出结论25第五章 连杆的结构静力学有限元分析275.1连杆机构静力学分析步骤275.1.1 前处理275.1.2 施加约束和载荷并求解335.1.3 后处理33总结与展望36参考文献37致谢38 连杆机构的有限元分析摘要 ： 基于ansys的有限元分析是一个功能强大的通用有限元分析软件，目前广泛的用于船舶，汽车，航天航空，土木工程，机械制造及其科学研究领域。这款软件从最初的只能在大型机上使用、仅仅提供热分析的和线性结构分析功能的批处理程序，发展成一个融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的可在大多数计算机及操作系统中运行的大型通用有限元分析软件。 连杆机构是是工程中常见的一种机构，其中曲柄滑块机构是连杆机构的一种，应用十分广泛，比如在柴油机上的应用。随着工程科技的发展，对其精度也有很搞得要求。 本课题是基于ansys软件对曲柄滑块机构进行瞬态动力学分析，与传统的计算相比，借助于计算机有限元分析方法能更加快并且精确地得到结果，设置正确的参数，创建合理的单元类型，设置合理的求解过程，能够准确的得出分析模型的正确求解值，对机构的设计和优化有很大的帮助。 当然在分析过程中也会存在结果误差，ansys分析值与理论值有差异的原因可能是对曲柄滑块机构进行分析时输入的弹性模量，泊松比的相关参数等对分析结果有一定的影响。关键词：连杆机构；曲柄滑块机构；有限元法；ANSYS；瞬态动力学分析The finite element analysis of link mechanismAbstract： Ansys ( finite element analysis) is a powerful general-purpose finite element analysis software. Currently, it is widely used in shipbuilding, automotive, aerospace, civil engineering, machinery manufacturing and scientific research. Initially, it can only be using on the mainframe and provides thermal analysis and linear structural analysis capability, but now， Ithas developed into afinancialstructure,fluid,electric field, magnetic field,sound field analysisin onecanrun on most computer andoperating systemin the large-scalegeneral finite element analysis software. Connecting rod mechanismis acommonmechanism,the slider crank mechanism is an extension oflink mechanism, a wide range of applications,such as in a diesel engine. With the development of engineering technology ,theaccuracy is alsoverymakerequirements. Topic is on theslider crank mechanismwas analyzed based on the ANSYS software,and compared with the traditionalcalculation, With the help ofcomputer finite element analysismethod can more quicklyand accuratelyobtain results,set the correct parameters,createthe appropriate element type,set the solving process isreasonable,canaccurately obtainthe correctsolution analysismodel,the design and optimization of the organizationhas a great help.Of course,theerror willexistin the analysis process, ansys analysis isdue to adifference can beinput to the analysisof the elastic modulusof crank slide mechanismand the theoretical value,the Poissons ratio of therelevant parametershave a certaineffect on the analys