某汽油机气缸盖热负荷分析

使用CFD软件通过建立的气缸盖、机体和冷却水套组成的耦合模型,采用直接流热耦合方法计算了某四气门汽油机气缸盖温度场。计算结果显示:气缸盖最高温度为234.1℃;气缸盖各缸燃烧室壁面温度分布不同,其中三缸燃烧室壁面温度较低。以此温度场为载荷,使用FEA软件计算了气缸盖热应力和热变形,结果表明,在只有热负荷作用时,气缸盖水孔附近存在着较大拉应力,最大值为90.0MPa;气缸盖最大热变形出现在各缸之间连接处,其值为0.386mm。     

对四缸PWS型喷油泵凸轮轴断裂的研究

针对4缸PWS型喷油泵凸轮轴出现的断裂破坏,进行了计算分析,发现如果喷油泵正确安装,凸轮轴的应力分布情况良好,即使泵端压力达到100 MPa也不会出现凸轮轴疲劳断裂的情况;如果凸轮轴的安装近似悬臂梁情况,必然出现断裂,而凸轮轴实际发生断裂的部位恰恰是计算得出的应力最大的部位,理论计算结果与实际情况吻合.试验证明,文中建立的物理、数学模型符合实际情况,ANSYS软件用于凸轮轴的结构分析能够得到精确的数值解.     

汽缸结构上下缸接触的有限元分析

本文关注汽轮机汽缸结构上下缸接触状态，采用有限元软件MSC．NASTRAN计算分析了它的温度场应力场和变形情况。由于汽缸内部充满高温高压蒸汽，必须分析汽缸在温度场作用下以及温度场同内压联合作用下的应力分布情况，重点分析上下半缸的螺栓连接面－中分面上的应力和变形情况。针对汽缸复杂的几何形状，建立了三维实体有限元分析模型。为了较真实模拟上下半缸连接面情况，对每只连接螺栓均建立了模拟模型。分析结果表明，同内压引起的应力相比，热应力是缸体中应力的主要成分。当内外壁温差达到100℃时，缸体中最大应力为1230MPa，出现在约束处应力集中部位，缸体绝大部分应力水平在100MPa，汽缸外壁温度为25℃时，缸体中最大应力为1080MPa，缸体绝大部分应力水产在600－700MPa，所以减小汽缸内外壁的温差能有效减小缸体中应力。变形分析表明，缸体轴向最大伸长量为2.5mm，横向最大变形为2.02mm。Z向最大位移为1.24mm。中分面有分离，但分离程度较小，分离值均在10^-3mm量级上。     

低速柴油机曲轴结构强度计算研究

采用有限元方法对曲轴进行静态应力分析和瞬态应力分析,静态分析得到了柴油机各缸发火时刻的位移变形云图和应力分布云图,分析得出第六缸发火时变形量最大且最大应力出现在第四缸主轴颈与曲臂过渡圆角处。瞬态分析一个工作循环内曲轴的应力变化情况,得出应力最大值出现在最大爆发压力时的主轴颈过渡圆角处。     

某柴油机机体静强度有限元分析

使用有限元分析软件对某机车用6缸直列式柴油机机体进行静强度分析;使用Creo对柴油机机体模型进行适度简化,再使用Ansys Workbench建立机体的有限元模型,并根据机体实际工作中的受力情况对机体施加约束和载荷;分别对机体进行预紧工况和爆发工况下的强度分析,根据形变与应力云图,找到最大应力所处位置。结果表明:两种工况下机体各部位的最大应力值满足材料的强度要求,形变及应力的最大值出现在气缸盖的螺栓连接处附近。     

基于流固耦合的离心式压气机叶轮叶片仿真研究

以某型离心式压气机叶轮为研究对象,利用ANSYS工程软件对叶轮进行单向流固耦合数值模拟。在综合考虑热载荷对叶轮叶片应力应变影响的前提下,建立叶轮单流道的三维流场模型,得到额定转速下压气机叶轮内部流场应力分布。将离心力、气动力和热载荷施加到叶片上,最终得到在离心力、气动力和热载荷三者共同作用下的叶片应力分布和叶片最大变形量。结果显示:相比仅考虑离心力和气动力影响的情况,在施加热载荷后,叶片最大应力增加7.62%,最大变形量增加24.69%。     

东方660 MW超超临界二次再热汽轮机高中压外缸强度分析

汽轮机高中压外汽缸的设计、整体结构要保证有足够的强度、刚性及法兰中分面的密封性。文章采用三维弹性接触理论,建立东方660 MW二次再热汽轮机高中压外缸的有限元模型,进行温度场、热应力和机械应力及变形仿真分析,为汽缸的安全可靠性评定提供了技术依据。     

在凸轮轴淬火过程中应力和变形的数值模拟

使用热处理模拟软件DANTE对凸轮轴淬火时的应力和变形过程进行数值模拟,研究凸轮轴在淬火时应力的变化情况及变形大小。结果表明：在淬火过程中凸轮轴应力逐渐增大,最大应力约为450 MPa,经回火处理后,应力数值适当减小;在淬火过程中凸轮轴变形量先减小后略微升高,再减小,最终变形量约为0.25 mm,经回火处理后变形量减小至0.19 mm。模拟结果与试验结果相吻合,表明模拟方案合理有效。     

基于热机耦合的国-Ⅴ柴油机活塞强度及变形数值分析

建立了国-Ⅴ柴油机活塞、活塞销、连杆和缸套等的有限元模型;利用非线性有限元软件ABAQUS分别计算了该柴油机活塞在最大热负荷工况下的温度场和热机耦合工况下的变形和应力,确定了活塞的最大热负荷区和最大应力区,并对活塞和缸套的接触应力进行了分析。模拟结果表明:活塞喉口部位承受最大热负荷,其温度为321.6℃,低于活塞材料的极限温度;在热机耦合工况下活塞裙部的最大应力为58MPa、最大变形为0.1mm,都在可接受范围之内;同时,活塞与缸套的最大接触应力为29.4MPa,在许用应力范围内。通过上述对国-Ⅴ柴油机活塞强度及变形的分析,可以判定此活塞结构能够满足设计要求。     

Al-Si9-Cu3-Fe合金发动机缸体强度有限元分析

为研究Al-Si9-Cu3-Fe合金发动机缸体材料特性,建立该缸体热负荷分析模型对该发动机缸体进行有限元热-固耦合分析,采用对流换热分析模型进行有限元分析其在受热条件下的应力、在螺栓载荷下的应力与燃气压力条件下的材料应力,分别求得机械应力场和温度场综合热-固耦合模型应力,得出应力云图。分析结果表明:合金发动机缸体各项应力都小于材料最大屈服极限,发动机气缸体满足设计要求。