连杆作为发动机中最为重要的部件之一，其可靠性和发动机使用的质量紧密的相关联着[8]。因为发动机连杆的运动和受力很难准确的用函数关系来表达，只能用近似的关系式粗略的表示，所以对其用传统的理论公式难以求解出实际的工况。即使是近似的解决工程问题，其过程也非常之艰难。随着科学技术的进步，计算机软硬件的提升，极大地推动了有限元软件的完善，其分析求解能力和模拟仿真性能越来越接近于实际工况，相比于传统理论公式的计算，有限元软件具有快速、方便和更加准确等优点。86008

在对连杆进行设计时主要考虑的是，在能够确保连杆具有安全使用的强度和刚度的前提下，尽量做到使连杆整体的质量轻、形状结构合理和应力集中现象很少或者没有[9]。所以在设计连杆时首先要进行强度分析，在此基础上对连杆进行检验，分析确定连杆的可优化部位，并进行优化设计。

因连杆小头孔与活塞销之间受力规律很难得到，故一般常将小头孔受到的作用近似认为是在一定的范围内的均布或余弦分布载荷[10]。但很多的研究人员逐渐的认识到此种方法有很多不合理的地方。因为活塞销相对于连杆小头孔是做摆动的，在运动复杂的情况下，缺少润滑油，经常会发生润滑不足的情况，故能够忽略润滑油的存在认为它们是接触的。研究者对连杆大头和曲柄销的之间的相互作用深入探究后，得出相互作用力的大小从外到里越来越小[11]。一般他们在计算时往往认为沿小端孔中心线方向的力是二次抛物线形式。连杆在实际工作的情况下，受到的力不是一直保持不变的，其运动同样如此。真实情况为连杆大头端轴瓦和曲轴，小头端衬套和活塞销中间有一层薄薄的油膜[12]，其先将力施加到油膜上，然后油膜再施加给连杆。连杆在实际工作的情况下，由于润滑油的分布在时刻改变，不能确定某地方具体的量的大小。到现在为止，对于这个问题并未有人能够研究出其整个的运动规律。论文网

为了能计算出连杆在实际工况下的受力和运动，人们开始将衬套过盈预紧力、连杆螺栓预紧力等加入到计算中[13]。虽然分析结果更加具有实际意义，对连杆的设计也具有极大的益处，但是复杂的计算公式和过程往往造成计算时间太久，过程中还极易出现错误。计算机和有限元软件技术的逐步发展慢慢地解决了这个问题，省时省力且结果也具有更高的可信度。

近年来，连杆的动态分析越来越受到关注，其为静态强度分析的弥补和延伸，两者通常在一起被用于研究。然而，现今对动态特性的分析只是简单的用模态和瞬态分析，很少有人会去做连杆在接触状态下的动应力分析[14]。

迄今为止，对连杆结构进行动应力分析的人大部分都是国外的[15-18]，而且他们很早就在做这方面的分析研究。世界上最著名的发动机机研究所(美国、德国和日本)都获得了很多的成就。然而，国内主要还停留在最简单的动态分析研究上，很少有人能够在这方面有所成就。很多研究者都在把连杆当作是在一个平面内的连续体，做了很多关于连杆动态应力的研究。虽说有一定的意义，却已经不能够联系到连杆在实际工程应用中的情况，只能作为一个简单的探讨。目前，关于动力接触问题的理论公式还没有被研究出来，更没有一个实用的软件或程序可将其分析出来。

最近几年，国内外发动机的科学人员对连杆的有限元分析进行了深入的探讨，在各个方面和层次获得的成果有很多：连杆有限元的强度分析、动态分析和优化等[19-21]。

静态分析是连杆结构强度分析的主要部分，随着发动机研究技术的不断发展与有限元软件不断提高，逐渐有很多的科学人才开始应用动力学方面的知识对连杆进行研究并获得了很多值得称赞的成就[22-24]。虽然在连杆的动响应研究上很难赶上其他国家的进度，特别是在考察其之间相互作用的情况下连杆的动应力研究方面，但是国内正在以飞快的脚步追赶其他国家的先进研究成果