本文關(guān)鍵詞：柴油機缸蓋熱固耦合分析及其熱負荷性能影響特性研究

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【摘要】：隨著能源危機的到來,大氣污染加劇,環(huán)保法規(guī)的日益嚴苛,這些因素促使柴油機向高功率密度、高轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。在發(fā)動機的運行過程中,機體承受多種交變載荷以及高的熱負荷的作用,工作條件最為惡劣。而缸蓋是發(fā)動機的核心零部件,需承受高溫高壓燃氣作用。缸蓋的疲勞壽命是制約發(fā)動機整機耐久性的關(guān)鍵性參數(shù)。研究其熱負荷與機械強度是設(shè)計發(fā)動機零部件的重點。本課題以湖南省自科基金(10JJ6080)、汽車車身先進設(shè)計制造國家重點實驗室自主課題(61075002)為依托,以某柴油機氣缸蓋為研究對象,基于熱-固耦合的分析方法,對缸蓋性能進行數(shù)值仿真研究和強度分析,并利用實驗設(shè)計(Design of Experiments)對氣缸蓋結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,論文主要研究工作如下:(1)通過缸蓋的測溫實驗,得到缸蓋區(qū)域測點的溫度值,利用軟件擬合火力面參數(shù)以及換熱面的換熱系數(shù),作為軟件的邊界條件。利用有限元軟件計算溫度場與實驗數(shù)據(jù)進行對比,存在差別則修正經(jīng)驗公式參數(shù)直至擬合。(2)建立了柴油機氣缸蓋的熱-固耦合數(shù)值仿真模型,建立缸蓋與相關(guān)零部件的整機模型。模擬發(fā)動機的真實情況,按照裝配和發(fā)動機運行工況順序加載載荷。通過分析缸蓋的溫度場、應(yīng)力分布以及變形分布,研究缸蓋開裂的原因。(3)利用實驗設(shè)計,分析底板厚度、中隔板厚度、頂板厚度、進排氣側(cè)板厚度以及下水套高度等對缸蓋的熱負荷影響程度。對氣缸蓋提出結(jié)構(gòu)改進方案。通過分析優(yōu)化方案,為缸蓋鼻梁區(qū)的優(yōu)化提供參考方向。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK423

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本文編號：1190028