天然氣發(fā)動機氣缸蓋熱-機械強度有限元分析.pdf

1、　　本文研究的Phaser210TiN天然氣發(fā)動機是在Phaser230Ti柴油機的基礎上改造開發(fā)出來的。通過對天然氣發(fā)動機進行500小時耐久性試驗，針對可靠性試驗中出現(xiàn)的氣缸蓋火力面裂紋等問題及天然氣發(fā)動機存在熱負荷偏大的現(xiàn)象，本文采用有限元軟件 ABAQUS 對天然氣發(fā)動機的氣缸蓋進行了熱-機械耦合強度分析。
　　本文利用ABAQUS有限元軟件結合相關試驗結果主要進行了以下幾方面的工作：
　?、艑⒏咨w的實體模型通過相

2、關軟件導入ABAQUS中，并利用試驗以及計算給定邊界條件，進行網(wǎng)格劃分，完成復雜的前處理過程。
　?、仆ㄟ^數(shù)值模擬運算求得缸蓋的溫度場、熱應力場、熱機耦合場等，計算結果顯示缸蓋裂紋產(chǎn)生的原因主要是熱負荷較大，缸蓋最大應力值產(chǎn)生在缸蓋鼻梁區(qū)靠近進氣閥處，以及進排氣閥中間的區(qū)域，其位置與試驗中缸蓋裂紋所在區(qū)域相一致，從而驗證了模擬的準確性。
　?、轻槍τ绊懜咨w溫度的各項因素，通過對氣缸蓋施加不同換熱系數(shù)和環(huán)境溫度對其溫度場和

3、應力場進行了較詳細的模擬，并對結果進行了分析。
　?、雀鶕?jù)分析結果，提出可以通過優(yōu)化進排氣道以及燃燒室表面，改進氣流等相關參數(shù)，最終達到降低缸蓋熱負荷的目的，對氣缸蓋的優(yōu)化改造提供了指導。
　　在利用ABAQUS軟件進行模擬的過程中，針對前處理階段耗時較長的問題，通過對python語言的學習，利用ABAQUS軟件提供的相關接口，進行軟件二次開發(fā)方面的研究。編寫了自動化導入材料數(shù)據(jù)庫以及螺栓模型自動化建立的相關模塊，在實際