本文關(guān)鍵詞：擺盤式柴油機(jī)擺盤熱—機(jī)耦合分析及疲勞壽命預(yù)測(cè)　出處：《中北大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：擺盤式柴油機(jī)是一種全新形式的內(nèi)燃機(jī)，該種內(nèi)燃機(jī)具有功率密度高、結(jié)構(gòu)緊湊、振動(dòng)小、噪聲低等諸多優(yōu)點(diǎn)。擺盤是擺盤式柴油機(jī)的最主要零部件之一，工作環(huán)境非常惡劣，承受非常大的熱負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷，擺盤的好壞直接影響擺盤式柴油機(jī)的可靠性和使用壽命。所以，必須對(duì)擺盤的進(jìn)行有限元仿真分析，從而驗(yàn)證擺盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，并為今后擺盤的優(yōu)化和改進(jìn)提供依據(jù)。 本文將前期設(shè)計(jì)出的擺盤和Z型軸三維實(shí)體模型導(dǎo)入ANSA軟件進(jìn)行模型清理和簡(jiǎn)化，然后劃分網(wǎng)格，設(shè)置零件材料的相關(guān)參數(shù)，得到擺盤的有限元模型，以便進(jìn)行下文的有限元計(jì)算。 首先，對(duì)擺盤的溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算。擺盤式柴油機(jī)的擺盤與傳統(tǒng)往復(fù)活塞式柴油機(jī)的活塞結(jié)構(gòu)大為不同，且在缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)形式也不同，活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而擺盤進(jìn)行復(fù)雜的章動(dòng)運(yùn)動(dòng)。本文利用前期AVL BOOST軟件仿真獲得的擺盤式柴油機(jī)缸內(nèi)溫度曲線和換熱系數(shù)曲線，并參考活塞的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出擺盤外表面的邊界條件，并參照前期工作得到了冷卻油腔的邊界條件，然后采用有限元方法對(duì)擺盤的溫度場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算，得到了溫度場(chǎng)分布云圖和溫度梯度云圖,然后對(duì)擺盤進(jìn)行熱應(yīng)力計(jì)算，得到擺盤熱應(yīng)力分布云圖和熱變形分布云圖。 其次，本文對(duì)擺盤處于燃?xì)庾畲蟊l(fā)壓力時(shí)的工況進(jìn)行了有限元計(jì)算，得到了該工況下的擺盤的等效應(yīng)力分布云圖和位移分布云圖，結(jié)果表明該工況下擺盤上的等效應(yīng)力處于擺盤材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之內(nèi)。然后將擺盤的溫度場(chǎng)施加在擺盤上，并進(jìn)行了熱機(jī)耦合計(jì)算，得到了擺盤在熱載荷與機(jī)械載荷共同作用下的等效應(yīng)力云圖和位移云圖，，結(jié)果表明擺盤上的等效應(yīng)力處于擺盤材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之內(nèi)。 最后，將擺盤熱機(jī)耦合計(jì)算的結(jié)果導(dǎo)入到DesignLife軟件中，設(shè)置S—N曲線和相關(guān)參數(shù)，在疲勞分析理論的基礎(chǔ)上，對(duì)擺盤和Z型軸的疲勞壽命進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明二者可以基本滿足使用要求。
[Abstract]:The swinging disc diesel engine is a new type of internal combustion engine. The internal combustion engine has many advantages, such as high power density, compact structure, small vibration and low noise. Swinging plate is one of the most important parts of the diesel engine with swinging plate. The working environment is very bad. It is subjected to very large heat load and mechanical load. The quality of the swinging plate directly affects the reliability and service life of the swing disk diesel engine. Therefore, finite element simulation analysis of the swashplate must be carried out to verify the reasonableness of the structural design of the swing plate, and provide a basis for the optimization and improvement of the swing table in the future.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK423

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1341246