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基于ISIGHT的连杆有限元分析及多学科设计优化

赵晟辰  
【摘要】:传统的结构优化设计方法不能结合各个学科的优势,也存在各种不确定性影响设计结果。目前柴油机连杆的优化设计研究还主要应用的是单学科的优化分析技术,对柴油机连杆使用多学科设计优化的方法进行研究的还比较少。 多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization-MDO)的设计思想和目的与现代柴油机设计的要求是完全吻合的,它可以提高产品质量、降低成本、缩短设计周期。因此,运用多学科设计优化方法在柴油机及其零部件设计中的前景是很可观的,具有重要的现实意义和较高的学术价值。 本文以法国热机学会(SEMT)研发的大功率四冲程16PA6STC舰用柴油机连杆为研究对象,利用结构线性有限元理论分析连杆在最大压缩工况和最大拉伸工况下连杆的受力状态,并在此基础上结合多学科设计优化理论对连杆进行结构优化,采用ISIGHT多学科设计优化软件集成现在市场上多款流行的分析设计软件包括ANSYS、Pro/Engineer、Nastran对连杆进行约束静力、模态条件下的结构优化,探索多学科设计优化思想在柴油机零部件方面的应用,并为连杆的进一步改进设计提供参考。


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