基于流固耦合的气缸盖温度场仿真研究

以某高速大功率柴油机气缸盖为研究对象,建立了由气缸盖、气缸体、气缸套以及气缸盖内冷却水道组成的流固耦合系统;通过合理施加流体域及固体域边界条件,利用CFX进行流动与传热计算,得到了冷却水速度场、温度场以及气缸盖温度场,为气缸盖热机耦合的进一步研究提供依据。     

应用直接耦合法模拟计算气缸盖、机体温度场

使用CFD软件建立了气缸盖、机体和冷却水套组成的耦合模型,采用直接耦合法计算了某3缸汽油机气缸盖、机体温度场。计算结果显示:气缸盖最高温度为223.8℃;气缸盖各缸燃烧室壁面温度分布不同,其中第3缸燃烧室壁面温度较低;机体最高温度为283.8℃,出现在第2缸、第3缸之间的连接处。且计算值与测量值吻合较好,最大误差为7.64%,这反映了直接耦合法在气缸盖、机体温度场数值模拟中有足够的精度。     

16V240ZJB型柴油机气缸盖耦合场分析

用Slid Works软件建立气缸盖的实体模型;利用Simulation对建立的气缸盖实体模型进行网格划分,建立了有限元分析模型;利用数值模拟方法对16V240ZJ型柴油机气缸盖进行了有限元分析,分别计算了温度场、热应力场,分析了热—机械耦合应力场,并提出了气缸盖结构的改进建议。     

基于热机耦合的缸套变形分析

采用热机耦合分析方法,对柴油机气缸套进行了温度场分析,并将温度场用于耦合场的计算,分析了不同载荷对气缸套变形的影响.计算结果表明:气缸套最高温度为230.6℃,出现在缸套内壁顶部;缸套变形总体符合要求.热载荷是气缸套变形的主导因素,控制缸套变形时应主要控制热载荷引起的变形,对指导气缸套的设计具有重要意义.     

6130柴油机气缸盖强度的三维有限元分析

作者采用相当精确的有限元计算模型,用 ADINA 程序对6130柴油机气缸盖的强度进行了分析计算。分别计算了单纯机械载荷及热-机械载荷作用时的应力状态,从而看出负荷对气缸盖的应力状态有重大影响。并进而查明了该气缸盖承载的潜力,为产品改进提供了依据。     

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。     

D160F型柴油机气缸盖气缸套温度场试验研究

本文介绍Ｄ１６０Ｆ型冷柴油机分别在标定和超负荷工况下气缸盖、气缸套温度场的测量结果，分析了温度分布的特点，并指出降低鼻梁区和排气门座圈温度，以及改善温度分布均匀性的途径。     

利用部件整体耦合法分析柴油机气缸盖热机械强度

为提高气缸盖的热机械性能,采用部件整体耦合法对多缸柴油机气缸盖进行了三维非线性有限元分析。在考虑各部件接触关系的基础上,计算了气缸盖在螺栓预紧力、热载荷、最高燃烧压力多场耦合作用下的应力分布,确定了各影响因素在缸盖上造成应力集中的主要位置及原因,并与发动机实际运行后情况进行了对比,为结构改进提供了理论指导。     

某汽油机气缸盖循环瞬态温度场计算

以某汽油机气缸盖为研究对象,借助有限元分析软件ANSYS,计算了标定工况下气缸盖循环瞬态温度场.计算结果显示:在一个循环内,该汽油机气缸盖燃烧壁面最高温度极大值出现在压缩冲程上止点后38°曲轴转角位置,约为237℃;极小值出现在压缩冲程上止点前20°曲轴转角位置,约为230℃;不同曲轴转角,气缸盖和缸内气体之间热量交换方向有所差异;气缸盖燃烧室壁面周期性温度波动深度在2mm以内,超过2mm温度趋于平稳.     

基于流固耦合的柴油机缸盖缸套温度场模拟分析

以某型中速大功率柴油机缸盖缸套为研究对象,建立了流固耦合传热模型,利用STAR CCM+和ABAQUS软件完成缸盖、缸套的流固耦合仿真分析,研究了冷却水腔的流场、缸盖、缸套的温度场分布规律,为后续缸盖、缸套的优化设计提供了参考依据。     

缸盖温度场反求方法研究

以柴油机缸盖为研究对象,在流固耦合计算缸盖温度场的基础上,探讨了应用导热反问题理论求解缸盖燃气侧传热边界的方法。开发了基于LM算法的反求程序,有效解决了算法的准确性和收敛性等问题。建立了缸盖温度场与其燃气侧传热边界的BP神经网络,利用遗传算法对该神经网络进行了优化。结果表明:优化后的网络测试样本的输出值相对误差较小,且计算得到的缸盖温度值相对误差也较小。     

基于统计学的机体疲劳强度分析方法研究

介绍了一种发动机机体的疲劳试验与仿真计算方法,采用最小二乘法得到了基于计算和试验的S-N曲线,并对二者的结果进行了对比分析研究。研究结果表明:基于统计学的疲劳试验方法可获得机体的许用安全系数,而材料特性及制造工艺是造成仿真与试验结果存在差异的主要原因,根据疲劳试验的统计结果合理选择仿真计算中强度降低因子Kf,可以有效提高仿真计算的可信度。     

发动机缸盖的CFD-CAD设计方法

分析了在发动机缸盖设计中应用CFD～CAD方法的研究现状及其关键问题,讨论了缸盖气道内气体流动的三维数值模拟计算以及建立应用于实际工程设计为目的CFD—CAD数值仿真设计方法。     

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。     

某柴油机缸盖热负荷的流固耦合计算分析研究

分别建立了柴油机缸盖和冷却水道模型,在Workbench的环境下,运用CFD与FEA耦合计算的方法,对额定工况下的缸盖温度场进行计算分析。计算结果表明:缸盖的最高温度为602K;耦合计算的方法更符合柴油机的实际传热情况;在柴油机额定工况下,冷却水的冷却情况以及缸盖的最高温度符合要求。经硬度塞测试数据对比可知:仿真结果真实可信,可以为柴油机热负荷分析和柴油机改进设计提供理论指导和依据。     

柴油机缸盖循环瞬态温度场仿真计算分析

为研究柴油机缸盖零件在一个工作循环内温度场即循环瞬态温度场的分布、变化规律,应用有限元分析软件ANSYS对某柴油机气缸盖进行了循环瞬态温度场的仿真计算。结果显示：柴油机在稳定工况运行时,缸内燃气周期性热冲击造成缸盖底板壁面温度波动明显;沿缸盖高度方向,随着深度变大,温度波动幅度迅速变小,当深度为2mm时,温度趋于平稳;...