本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)缸蓋熱固耦合分析及其熱負(fù)荷性能影響特性研究

  更多相關(guān)文章： 氣缸蓋 耦合傳熱 數(shù)值模擬 受力分析 溫度場(chǎng) DOE分析

【摘要】：隨著能源危機(jī)的到來(lái),大氣污染加劇,環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)苛,這些因素促使柴油機(jī)向高功率密度、高轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中,機(jī)體承受多種交變載荷以及高的熱負(fù)荷的作用,工作條件最為惡劣。而缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零部件,需承受高溫高壓燃?xì)庾饔�。缸蓋的疲勞壽命是制約發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)耐久性的關(guān)鍵性參數(shù)。研究其熱負(fù)荷與機(jī)械強(qiáng)度是設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的重點(diǎn)。本課題以湖南省自科基金(10JJ6080)、汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題(61075002)為依托,以某柴油機(jī)氣缸蓋為研究對(duì)象,基于熱-固耦合的分析方法,對(duì)缸蓋性能進(jìn)行數(shù)值仿真研究和強(qiáng)度分析,并利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(Design of Experiments)對(duì)氣缸蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,論文主要研究工作如下:(1)通過(guò)缸蓋的測(cè)溫實(shí)驗(yàn),得到缸蓋區(qū)域測(cè)點(diǎn)的溫度值,利用軟件擬合火力面參數(shù)以及換熱面的換熱系數(shù),作為軟件的邊界條件。利用有限元軟件計(jì)算溫度場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,存在差別則修正經(jīng)驗(yàn)公式參數(shù)直至擬合。(2)建立了柴油機(jī)氣缸蓋的熱-固耦合數(shù)值仿真模型,建立缸蓋與相關(guān)零部件的整機(jī)模型。模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的真實(shí)情況,按照裝配和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況順序加載載荷。通過(guò)分析缸蓋的溫度場(chǎng)、應(yīng)力分布以及變形分布,研究缸蓋開(kāi)裂的原因。(3)利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),分析底板厚度、中隔板厚度、頂板厚度、進(jìn)排氣側(cè)板厚度以及下水套高度等對(duì)缸蓋的熱負(fù)荷影響程度。對(duì)氣缸蓋提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案。通過(guò)分析優(yōu)化方案,為缸蓋鼻梁區(qū)的優(yōu)化提供參考方向。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK423

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本文編號(hào)：1190028