基于灵敏度分析的缸盖动力修改

本文建立了某大功率柴油机缸盖的有限元模型，并用模态试验证实了其可靠性，在该有限元模型的基础上，进行了动态响应分析及灵敏度分析，并在分析结果的指导下进行了缸盖的动力修改，从而为整机的动力学仿真研究奠定了基础。     

小型汽油机缸盖有限元强度分析

为分析某小型汽油机气缸盖的结构强度,对其进行了有限元分析。建立了气缸盖的有限元模型,采用10节点四面体二次单元,对缸盖不同区域设置了不同的单元密度,通过有关参数控制网格质量。通过试算调整使测点处温度计算值与实测值相符,得到气缸盖燃烧室火力面区域换热系数,并计算得到了缸盖的温度场。根据装配载荷、温度场和缸内气体压力,计算得出了缸盖耦合应力场,并据此确定了气缸盖高应力区的5个危险点。采用Goodman图法对气缸盖进行的强度分析表明,各危险点均位于Goodman图安全区内,气缸盖结构满足强度设计要求。     

船用柴油机缸盖疲劳破坏有限元分析及改进

针对某船用大功率柴油机缸盖在液压平台试验中的疲劳破坏问题,建立了被试组件离散模型,并进行了结构疲劳强度有限元分析。分析表明:缸盖内部区域结构强度相对薄弱,进排气道圆角处出现应力集中,在承受交变载荷时应力幅过大,容易出现裂纹。结合仿真分析结果,提出了缸盖结构优化方案,并进行了疲劳试验。试验结果表明:改进方案有效提高了该型缸盖的疲劳强度。     

柴油机缸盖瞬态响应分析

为了给缸盖的疲劳寿命预测提供准确的边界条件,以某型柴油机缸盖为研究对象,运用ANSYS有限元分析软件,采用直接积分法对其进行了标定工况的瞬态计算,将计算结果与有限元静力学分析结果对比,修正了缸盖的瞬态分析方法。考察瞬态计算得到的应力多轴状态,研究高应力梯度部位多轴应力的变化趋势,结果表明：气缸盖在工作时,结构上的多轴比例载荷与多轴非比例载荷状态共存。     

柴油机缸盖火力面温度场的有限元分析

首先应用Pro/E软件建立了某单缸柴油机缸盖火力面底板的几何模型,然后借助有限元软件ANSYS 10.0对该柴油机缸盖火力面底板的温度场进行了分析计算。计算结果表明,柴油机缸盖火力面底板的温度最高处为鼻梁区,为缸盖结构的进一步优化设计提供了依据。     

6110型柴油机机体组件的有限元分析

利用有限元分析技术对 6 110型柴油机的机体、缸盖、曲轴、主轴承盖、缸套、飞轮壳等柴油机主要零部件的组合部件进行了结构强度和刚度分析 ,获得了结构改进的依据。利用专业的三维造型软件Pro/Engineer建立了较为精确的机体、缸盖、曲轴、主轴承盖、缸套、飞轮壳等零件的三维模型 ;用试验方法获得边界条件 ,并用试验结果标定有限元计算模型 ,从而获得了较好的计算结果。     

高参数闸阀阀体强度应力分析

以高参数闸阀阀体为例，应用三维有限元应力分析软件进行应力分析，提供了一种对于复杂模型零件进行应力分析的模式。     

1130型柴油机组件的非线性接触分析

建立1130型柴油机机体、曲轴、飞轮、气缸盖等主要组件的有限元模型,施加合理的边界条件和栽荷后,通过非线性接触分析后得到在预紧工况和工作工况下各组件的应力分布、缸盖螺栓张力的变化、气缸垫片压力的变化、轴承孔接触力分布等信息.计算结果表明,该机体的整体应力水平不高,气缸垫片具有足够高的压力,满足燃烧室的密封要求.有限元计算为柴油机的整机结构改进、性能强化等提供了合理有效的解决方法.     

柴油机缸盖热-机耦合应力分析

采用有限元分析软件ANSYS,分析了某型柴油机缸盖的温度场分布和缸盖热应力以及缸盖在机械载荷作用下的应力场,然后运用热-机顺序耦合的方法,将热分析结果和机械载荷同时加载于缸盖,研究其在多种载荷作用下的应力场和变形情况.研究结果表明：缸盖温度最高点和热应力最大值出现在火力面鼻梁区;热-机耦合应力作用下,缸盖的最大应力点分布于缸盖螺钉头与螺孔的交界处以及火力面鼻梁区,缸盖承受的最大拉应力未超过材料的许容拉应力;热-机耦合应力作用下,缸盖的变形量很小,对其它零件的装配影响小,缸盖的整体变形呈现出对称性.     

天然气发动机气缸盖裂纹产生原因分析

针对天然气发动机气缸盖排气孔口产生裂纹这种故障,本文以有限元方法为基础,对某天然气发动机气缸盖建立模型,进行了热-固耦合计算。结果表明正常工作状态下气缸盖温度及压应力最高处发生在排气孔口间"鼻梁处",温度为280℃,压应力为1640MPa。当冷却水侧换热恶化或发动机突加载荷状态下会导致气缸盖工作温度及应力升高,"鼻梁处"温度达到372℃,压应力达到2000MPa,这时气缸盖"鼻梁处"会在高温下产生压塑性变形,导致该处产生裂纹。     

某三缸汽油机气缸盖三维有限元分析

以某三缸汽油机气缸盖为研究对象,通过建立了的气缸盖、机体、气缸垫等零件三维有限元组合模型,使用有限元分析软件ANSYS,在考虑各组件接触关系的基础上,对该气缸盖在预紧工况及爆发工况时(加载温度场)分别进行了三维有限元计算分析。计算结果显示:在预紧工况,该气缸盖变形主要由螺栓拧紧产生;在爆发工况,最高燃烧压力对该汽油机气缸盖应力、变形影响不大;在热负荷作用下,该气缸盖某些区域相对预紧工况应力变化较大,易发生低频疲劳失效。     

D系列柴油机气缸套变形和气缸垫密封可靠性的有限元分析

本文对发动机缸套-机体-垫片系统在缸盖螺栓压紧力作用下的受力进行了分析,采用轴对称模形,对D系列柴油机气缸套变形和气缸垫密封可靠性进行有限元分析。结果表明,D系列柴油机气缸套的变形不同于传统的柴油机气缸套,在各种影响因素中,温度的影响起主要作用;D系列柴油机缸盖螺栓压紧力在缸套和机体之间的分配是合理的,缸套凸出机体顶面的量对气缸垫密封压力有一定影响。     

柴油机高强度缸盖螺栓强度校核方法研究

结合大功率柴油机提升功率的数值计算工作,介绍了评估气缸盖螺栓强度的两种方法:静强度分析法和疲劳强度校核法。就疲劳强度校核在考虑螺纹的基础上建立了螺栓的CAD实体模型,并采用接触分析法,对螺栓的应力应变状态进行了有限元计算分析。     

某汽油机过渡工况气缸盖温度场数值模拟计算

应用ANSYS有限元分析软件,建立了某汽油机气缸盖三维有限元分析模型,计算了过渡工况过程中气缸盖温度变化历程。计算结果显示:该汽油机在起动工况气缸盖温度变化最剧烈,突减工况温度变化最缓慢;起动工况气缸盖温度达到稳定时间最短;在起动工况气缸盖燃烧室凹坑内壁面温度变化率要大于燃烧室凹坑外同其相似位置。     

温度对气缸盖应力分布影响的研究

采用有限元法，在气缸盖稳态温度场计算的基础上，重点研究了以下几个问题：1）不考虑材料特性变化时气缸盖的温度应力分布规律；2）高温下，材料特性的变化对温度应力、机械应力、综合应力分布的影响规律。得到的结论有利于提高人们对气缸盖强度可靠性的认识。中建模及计算采用了SDRC公司的I－DEAS软件。     

重载柴油机气缸套变形分析及结构参数优化

简要分析了某重载柴油机的钢制薄壁顶置湿式气缸套在装配和使用过程中出现变形超差的影响因素。建立了由机体、气缸盖、气缸垫、机体螺栓、气缸套组成的组合结构有限元分析模型，利用多方案数值计算方法研究装配使用过程中气缸套变形机理及结构敏感部位参数，以便对改进设计提供理论指导和依据。优选的气缸套参数已用于某重载柴油机演示验证样机的气缸套结构设计改进。     

基于热机耦合的气缸盖强度分析

气缸盖在工作过程中受载复杂,包括装配载荷、热载荷和爆压载荷.因此,在有限元分析中需要采用热机耦合的方法才能得到可靠的计算结果.针对耐久性试验中出现的缸盖开裂问题,采用热机耦合方法计算分析了缸盖的温度场、应力场和高周疲劳安全系数.计算结果表明,缸盖确实因存在疲劳安全系数不足而导致开裂.     

柴油机气缸盖热应力及残余应力的热弹塑性有限元分析

本文通过对195-2型柴油机缸盖材料HT_(20-40)在不同温度下的应力——应变曲线的测定,发现该缸盖的热应力按热弹性理论计算误差较大,应按热弹塑性理论进行计算。本文还按照热弹塑性理论,利用增量变刚度法,编制了采用四边形八节点等参元的有限元程序,对缸盖的热应力及停机后的残余应力进行计算。