发动机活塞销孔结构强度分析及改善(13)

图表、曲线形式显示或输出。

软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种

,女口P C,SGI ,HP, SU N, 不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上

DEC,IBM CR^Y等。

2. 2 活塞组有限元模型的建立

2.2 .1 活塞组几何模型的建立

本文所分析的活塞燃烧室为凹坑形，位于活塞顶部的中央。计算时以1/2的活塞为分析对象，建立其三维模型。利用三维制图软件P RO/E建立活塞三维模型，然后再导入到有限元软

件中进行网格划分和边界条件定义，为了减少单元数量以及大小单元尺寸差，忽略模型中一些对分析影响很小的特征，比如：活塞油孔、导油槽和微斜角等。用P R O/E建立此模型的优点

是便于对活塞进行几何尺寸上的优化设计与结构上的改进，以及具有和有限元软件很好的接口。

1）活塞的几何建模及处理过程

活塞由于结构复杂，几何建模难度较大，这里需要考虑的因素较多。在活塞的几何模型建立过程中，既要考虑此模型建立的准确性，又要考虑几何模型对于建立有限元网格的可行性。针对本文采用的活塞，以弹性力学为依据，对于不失准确性的小结构进行适当简化、忽略，在满足准确性的要求下，也使网格的划分更加理想，使计算能够不失真，为以后的处理带来很大方便。这里有必要对一般意义上的几何模型和基于有限元的几何模型进行区分说明。一般意义上的几何模型只需要把原来的实体表达清楚便可以，当然这里包括尺寸表达清楚、空间位置

表达清晰，此时不需要对表达方式进行选择，只要能够达到以上各点就可以。而基于有限元的几何模型与此有很大的差别，它不仅要把原来实体的尺寸以及空间位置表达清楚，更需要注意的是此几何模型对于后面分析计算过程的可行性，这包括网格的划分、边界条件的附加、单元尺寸的合理性、分析计算结果的满意度等，这些都是此几何模型合理性及可行性的评判标

准,这也是基于有限元的几何模型建立的困难所在。对于活塞这样结构复杂的零件，一般意义上的几何模型虽然能清楚表达原来的实体，但这离基于有限元的几何模型还有很大距离，它不能用于有限元分析，必须对其进行适当处理。

对于复杂实体（这里指活塞），基于有限元的几何模型必须注意遵循以下原则:

（1）尽量保持几何模型准确性，对于应力和变形来说作为影响因素的结构（这里指几何形

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