基于CATIA和ANSYS的6缸曲轴有限元模态分析

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基于CATIA和ANSYS的6缸曲轴有限元模态分析

摘要：柴油发动机使用的曲轴，是-个结构复杂的弹性连续体，曲轴的振动特性对整个发动机的N V H 有重大的
影响。采用三维设计软件C AT I A V 5 对某系列曲轴进行了三维设计，然后利用有限元分析软件A N S Y S ，对发动机
曲轴进行模态分析，得到了该型号曲轴的固有频率和振型，为发动机曲轴的振动分析计算和有限元分析计算提供
了-定的参考，缩短了开发时间，降低了研发费用。
关键词：三维设计；A N S YS；有限元；模态分析

曲轴是发动机中最重要且价格最昂贵的零件之
-，它的功用是将活塞连杆组传来的气体压力转变成
扭矩对外输出，驱动汽车行驶
[ 1 ]
。此外，还用来驱动
柴油机的配气机构及其他各种辅助装置。随着发动机
市澈争日益激烈，要求不断缩短产品开发周期、降
低成本以及提高产品质量，这使得采用先进的设计方
法及计算机辅助设计手段成为提高产品竞争力的-种
有效方法。C AT I A V 5 具有卓越的知识智能、机械产
品设计、有限元分析、N C 编程及数字化虚拟样机等
强大的功能拈，能通过可视化的特征树及各种可视
工具，使得三维参数建模更加简单。A N S Y S 软件是
融结构、流体、电尝磁嘲声场分析于-体的大型
通用有限元分析软件，能与多数C A D 软件接口，实
现数据的共享和交换。文章基于C AT I A V 5 三维软件
对曲轴进行三维建模，然后导入A N S Y S 中进行模态
分析，得到曲轴的固有频率，并讨论了某些阶次的振
型情况。