發(fā)動(dòng)機(jī)薄壁零件疲勞壽命預(yù)測(cè)研究.pdf

1、隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度不斷提高，其零部件的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷不斷增大，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)零部件設(shè)計(jì)更加注重疲勞失效問(wèn)題。排氣歧管作為薄壁鑄鐵零件的典型代表，本文以某型四缸柴油機(jī)排氣歧管為研究對(duì)象，通過(guò)仿真模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)其熱負(fù)荷和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算并進(jìn)行了疲勞壽命預(yù)測(cè)，以便為改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案提供計(jì)算依據(jù)。
　　首先利用 AVL公司 BOOST和 FIRE軟件，分別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算、排氣歧管進(jìn)行內(nèi)外流場(chǎng) CFD計(jì)算，在 FIR

2、E中進(jìn)行流固耦合，然后用ABAQUS軟件計(jì)算溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力，并對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)合有限元分析結(jié)果，分別使用 FEMFAT和 MSC.Fatigue軟件進(jìn)行應(yīng)力疲勞分析和應(yīng)變疲勞分析，得出疲勞安全系數(shù)和疲勞壽命的分布情況。
　　本文還針對(duì)某型發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管出現(xiàn)裂紋故障，使用這一仿真模擬的方法進(jìn)行分析，確定了合理的邊界條件及載荷施加方式，通過(guò)仿真計(jì)算分析了其裂紋出現(xiàn)的原因，提出了改進(jìn)方案，F(xiàn)EMFAT仿真結(jié)果表明改進(jìn)方案明顯提高