發(fā)動機薄壁零件疲勞壽命預(yù)測研究.pdf

1、隨著發(fā)動機的強化程度不斷提高，其零部件的熱負(fù)荷和機械負(fù)荷不斷增大，現(xiàn)代發(fā)動機零部件設(shè)計更加注重疲勞失效問題。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排氣歧管為研究對象，通過仿真模擬與實驗相結(jié)合的方法，對其熱負(fù)荷和機械強度進(jìn)行計算并進(jìn)行了疲勞壽命預(yù)測，以便為改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計方案提供計算依據(jù)。
　　首先利用 AVL公司 BOOST和 FIRE軟件，分別對發(fā)動機進(jìn)行了熱力學(xué)計算、排氣歧管進(jìn)行內(nèi)外流場 CFD計算，在 FIR

2、E中進(jìn)行流固耦合，然后用ABAQUS軟件計算溫度場和熱應(yīng)力，并對溫度場進(jìn)行實驗驗證。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。
　　本文還針對某型發(fā)動機排氣歧管出現(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，通過仿真計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