發(fā)動機零部件熱負荷仿真分析.pdf

1、近年來，發(fā)動機的強化程度不斷提高，對于發(fā)動機主要零件的熱負荷分析成為了發(fā)動機設計開發(fā)以及改進工作中的重要環(huán)節(jié)。有限元仿真分析方法是發(fā)動機零件熱負荷分析的一種有效手段。本文就是利用有限元法對發(fā)動機零件進行了熱負荷仿真分析。 本文是在某型號發(fā)動機的初期設計階段對發(fā)動機的主要零件：活塞、氣缸體以及氣缸蓋進行結構設計以及熱負荷有限元仿真分析。本文首先根據(jù)參考機型資料以及相關發(fā)動機設計資料，設計了活塞、氣缸體與缸蓋的結構，結構設計過程采用

2、參數(shù)化造型設計軟件Pro/E。 本文根據(jù)相關研究得到的經(jīng)驗公式與經(jīng)驗數(shù)據(jù)，同時結合擬開發(fā)發(fā)動機的設計目標參數(shù)確定分析邊界條件。本文使用大型通用有限元分析軟件ANSYS進行網(wǎng)格劃分及熱負荷有限元分析，分析得到各零件的熱負荷分布情況。 本文對活塞進行了燃氣換熱系數(shù)、燃氣平均溫度等影響因素對熱負荷的影響分析，并且結合活塞溫度負荷較高的實際情況，分析了內(nèi)腔冷卻對活塞熱負荷的影響。對氣缸體針對實際使用情況，進行了在地面、高空等各種

3、使用環(huán)境下的熱負荷情況分析，同時也分析了環(huán)境溫度、燃氣平均溫度與空氣換熱系數(shù)對氣缸體熱負荷的影響。根據(jù)氣缸蓋熱負荷情況設計了不同的氣缸蓋結構，分析了相應結構的熱負荷情況，對兩種氣缸蓋結構方案分別進行了環(huán)境溫度、燃氣平均溫度以及底板結構變化對熱負荷影響的計算分析。 通過計算分析，得到活塞、氣缸體、氣缸蓋的基本熱負荷分布情況。同時得到燃氣換熱系數(shù)、燃氣平均溫度等換熱影響因素對活塞、氣缸體、氣缸蓋的影響程度。分析得出了氣缸蓋底板結構變