基于CAD\CAE的汽车发动机连杆的
强度与疲劳分析文献综述
- 研究背景
自从20世纪40年以来，机械结构可靠性的研究就已经发展起来了，距今已有70多年的历史。机械结构的可靠性，通常受到其工作环境和工况条件的影响。一般采用其适应工作环境以及承受载荷的能力，来衡量结构的疲劳强度。根据载荷的作用形式不同，机械结构的可靠性一般可分为结构的安全性和结构的耐久性。零件在服役期间，常常会出现强度失效、刚度失效以及疲劳失效等其他失效形式。据统计，由于疲劳失效、损坏引起的机械结构破坏是结构破坏的主要形式，占到80%左右。机械结构疲劳损伤失效的主要形式包括，构件的摩擦损伤，表面腐蚀及脆性断裂。
在汽车领域内，车辆的零部件尤其是发动机工况条件复杂，工作环境恶劣。发动机的零部件在这样的工况下工作疲劳损伤难免，而且，零件的疲劳破坏的过程是缓慢且很难察觉。
连杆是发动机的一个重要的结构零件，其作用是链接活塞和曲轴，将作用在活塞上的力传递给曲轴，使活塞的往复云顶转变成曲轴的旋转运动，对外输出做功。连杆小头与活塞销相连接，与活塞一起做往复运动，连杆大头与曲轴销相连和曲轴一起做旋转运动。因此，连杆体除了有上下运动外，还左右摆动，做复杂的平面运动。所以，连杆的受力关系也十分复杂，工作中经受拉伸、压缩和弯曲等交变载荷的作用，易引起连杆的疲劳破坏，甚至直接关系到操作人员的安全，从而引起严重的后果。因此，连杆的工作可靠性一直是人们在内燃机研究和改进过程中关注的热点问题。
有限元技术的出现，为工程设计领域提供一个强有力的计算工具。从七十年代开始有限元技术在发动机结构设计中广泛应用，并且随着大型通用有限元分析软件的发展而广泛应用，给工程结构计算带来了极大的方便，关于连杆的有限元计算也从最初的平面连续模型发展到如今的复杂的三维实体模型，从而大幅度地改进了连杆预测性能和设计技术，提高连杆设计的可靠性。
近几年来，随着计算机软件水平的提高，大型有限元软件的前后期处理能力的不断加强，因此，从用现代设计理论和方法对发动机连杆进行结构强度分析，对连杆结构的设计和优化具有非常重要的意义。
2.国内外研究情况
近年来，国内外内燃机行业从业者对才有连杆的有限元分析进行了大量研究，归纳起来主要集中在一下几个方面；连杆有限元强度应力分析、动响应分析、可靠性分析、优化分析。连杆是不规则的空间结构，对连杆的有限元分析经历从二维到三维，从简化模型到装配模型，从静态强度分析到动态仿真的过程。目前关于连杆的结构强度分析一般都是基于静态的拉压工况来进行分析。随着内燃机研究技术的发展与商业软件的不断完善，开始有越来越多的设计人员采用动力学方法对连杆金溪县那个分析并取得了一些可贵的成果。
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