邊界條件

1、網(wǎng)格化分：網(wǎng)格化分：機體網(wǎng)格劃分采用四面體網(wǎng)格。上部采用6mm網(wǎng)格，下部采用8mm網(wǎng)格，與缸套接觸部分采用2mm網(wǎng)格，共有382111個單元，網(wǎng)格模型如圖3和圖4所示。缸套網(wǎng)格劃分主要采用六面體2mm網(wǎng)格，4個缸套共有309472個單元，網(wǎng)格模型如圖5所示。缸蓋螺栓網(wǎng)格劃分采用六面體4mm網(wǎng)格，18個螺栓共有13896個單元，網(wǎng)格模型如圖6所示。缸墊網(wǎng)格劃分采用六面體4mm網(wǎng)格，共有4075個單元，網(wǎng)格模型如圖7所示。等效缸蓋網(wǎng)格劃分采

2、用四面體7mm網(wǎng)格，共有186582個單元，網(wǎng)格模型如圖8所示?？傮w計算網(wǎng)格模型如圖9所示，共有896136個單元。邊界條件：邊界條件：1位移邊界條件位移邊界條件機體底部約束為零2力邊界條件力邊界條件氣缸套受力主要有裝配應(yīng)力、燃?xì)鈮毫?、熱?yīng)力和活塞側(cè)向力。2.12.1螺栓預(yù)緊力螺栓預(yù)緊力螺栓預(yù)緊力通過擰緊力矩獲得。根據(jù)YN33柴油機的螺栓擰緊力矩和螺栓結(jié)構(gòu)尺寸計算得到螺栓預(yù)緊力為62490N。2.22.2活塞對缸套的側(cè)向力活塞對缸套的側(cè)

3、向力活塞對缸套側(cè)向力采用曲軸轉(zhuǎn)角81時的工況。假定力邊界條件為：載荷沿缸套軸線方向按二次拋物線規(guī)律分布；沿缸套圓周120角范圍內(nèi)按余弦規(guī)律分布。選擇側(cè)擊力影響最大位置進行研究，經(jīng)過分析，選定1缸曲軸轉(zhuǎn)角24（活塞位于最大爆發(fā)壓力處）、81（活塞位于行程中間位置）時的工況進行研究，此時活塞對缸套的側(cè)向力和側(cè)向壓力幅值如表1所示。加載邊界條件時取L=43.5，x=0的位置為活塞銷的位置。表1氣缸套壁面加載的活塞側(cè)向力1缸曲軸轉(zhuǎn)角（）活塞銷到

4、上止點距離(mm)活塞側(cè)向力(N)活塞側(cè)向總壓Qc(MPa)側(cè)向壓力幅值qmax(MPa)2459.359103.940.99932.584310481105.654549.140.49931.2914104注：正值表示活塞側(cè)向力作用在主推力側(cè)，負(fù)值表示活塞側(cè)向力作用在次推力側(cè)。2.32.3缸套壁面的氣體作用力缸套壁面的氣體作用力機體外表面暴露于大氣環(huán)境中，本次計算取23Wm2℃，環(huán)境溫度取25℃。機體水套部分換熱系數(shù)取1524Wm2℃

5、，介質(zhì)溫度為85℃5.5.材料屬性材料屬性YN33柴油機缸蓋和機體材料均為灰鑄鐵HT250，氣缸套材料為釩鈦鑄鐵。對于氣缸墊，其力學(xué)特性是非線性的，但其非線性區(qū)域為變形量大于0.35mm，本計算變形量不會超過該區(qū)域，所以氣缸墊的性能參數(shù)取為常數(shù)。本文采用mmNs單位制。由于缺少釩鈦鑄鐵資料，當(dāng)前計算中，氣缸套和氣缸墊按照HT250的材料屬性進行計算。缸蓋螺栓材料為40Cr。各部分材料屬性表5所示。表5各部件材料屬性材料溫度楊氏模量（Mp