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原文传递 铝合金飞轮壳的有限元分析及结构优化
论文题名: 铝合金飞轮壳的有限元分析及结构优化
关键词: 汽车构件;飞轮壳结构;轻量化设计;有限元分析
摘要: 汽车的飞轮壳是连接发动机和变速器的关键部件,可实现发动机和变速器的定位及安置其它部件等作用。如果飞轮壳结构设计不合理,路面的外部激励及发动机激励等作用而产生裂纹,结果飞轮壳在反复激励作用下发生破裂。变形后的飞轮壳在平行度及同轴度等方面丧失了应有的准确性,而使得飞轮壳承孔不能与变速器中心及曲轴中心不同心,造成发动机和变速器中心偏斜。从而在很一定程度上影响了传动部分正常运行。
  本研究以对铝合金飞轮壳的结构进行改进为课题进行有限元分析。因原有铸铁飞轮壳在长期使用过程中破裂率极低,所以它能保证飞轮壳的强度。先对铸铁飞轮壳进行静力分析,对其增加变载荷,直到加载到最大应力接近它的抗拉强度时,确定这个试验载荷。然后用这组试验载荷加载到铝合金飞轮壳上,分析此时的强度是否超过了材料的屈服强度。因为铝合金本身强度要比铸铁要低,所以结果必定会超出。另外,再分析两种材料飞轮壳的固有频率,是否能和机体引起共振。最后利用CAE对铝合金飞轮壳进行结构优化,最终优化结果使铝合金飞轮壳与铸铁飞轮壳承载能力一致。优化后的铝合金飞轮壳能保证足够的强度,可实现汽车的轻量化设计,又能起到低碳环保、节能减排等多种效果,在汽车行业具有一定的现实意义。
作者: 高志凯
专业: 机械工程
导师: 许崇海
授予学位: 硕士
授予学位单位: 齐鲁工业大学
学位年度: 2016
正文语种: 中文
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