某发动机排气歧管热应力仿真与分析

运用GT-POWER、STAR-CCM+与ABAQUS软件,采用流固耦合的分析方法,对某发动机排气歧管进行温度场与热应力场分析,并针对分析结果进行若干优化改进。首先利用GT-POWER仿真得到流体计算中所需的入口条件,再利用STAR-CCM+软件对排气歧管进行流体分析,并将得到的排气歧管壁面温度以及对流换热系数映射到ABAQUS的固体网格上得到温度场,通过ABAQUS进行热应力以及热变形分析,得出排气歧管开裂是热应力过高所致。据此对排气歧管进行若干结构改进,经对比确定方案3可有效减小排气歧管热应力,说明该方案是解决排气歧管开裂问题的有效方法。     

排气歧管热模态仿真分析

对排气歧管热模态进行基础研究,对排气歧管热模态的数值模拟分析流程进行了阐述。以某汽油发动机排气歧管为研究对象,采用STAR-CCM+对排气歧管流场进行分析,计算稳态流场的温度分布和歧管内壁面与废气的对流换热系数;然后通过ABAQUS采用流固耦合方法计算排气歧管的固体域温度场及热应力,作为热模态分析的边界条件;最后由ABAQUS完成排气歧管工况条件下热模态分析计算。     

基于STAR-CCM+与ABAQUS的排气歧管流场及热应力分析

基于STAR-CCM+与ABAQUS软件,对排气歧管的稳态流动进行了数值模拟,计算各歧管流动压力损失、压损不均匀度、出口端面速度均匀度。采用流固耦合方法计算排气歧管的温度场及热应力,首先利用STAR CCM+对流体进行稳态计算,利用同时进气法计算流场温度分布和壁面对流换热系数,将流场外壁面热边界条件映射至排气歧管固体内壁面,固体外壁面的热边界条件对流换热系数和环境温度设定为定值,采用ABAQUS软件计算排气歧管的温度场和热应力。     

基于热机械疲劳分析的排气歧管优化设计

联合AVL-Fire和ABAQUS软件,对某直喷汽油机进行排气歧管热机械疲劳分析。首先利用AVL-Fire软件得到排气歧管在全速全负荷工况、倒拖工况和怠速工况下的内外表面热边界条件,映射到有限元单元上进行耦合计算,得到相应工况下的温度场以及应力场分布,并通过热机械循环计算排气歧管的累积塑性应变,判断排气歧管是否会发生低周疲劳断裂,并根据分析结果对排气歧管进行优化设计。结果表明此方法可以很好的应用在排气歧管优化设计上。     

基于实车状态的发动机均值模型研究

基于实车状态下发动机的测试运行参数,提出了一种改进发动机均值模型仿真精度的方法。首先基于五电机台架对实车搭载环境下的一款自然吸气发动机进行了性能测试,分别获得发动机水温、发动机转速、发动机缸内压力、进气道压力和温度、进气歧管压力和温度、燃油体积流量、发动机飞轮端扭矩、排气歧管压力和温度、排气歧管过量空气系数、三元催化后排气压力和温度等参数;然后运用Amesim/MATLAB软件联合仿真对发动机进行了基于实车搭载环境边界下的数值建模和模型标定。研究结果表明,标定后的发动机均值模型预测结果与实际测试结果最大差值可以控制在8%以内。     

柴油机铝合金活塞疲劳寿命预测

针对某高强化柴油机活塞,基于温度分布测试结果,运用有限元软件ABAQUS的热分析功能计算得到热应力分布.考虑材料性能的温度效应,并施加按正弦波规律简化的燃烧压力,采用疲劳分析软件FE-FATIGUE进行活塞热-机械载荷复合疲劳寿命预测,经对比,软件预测与台架试验结果吻合.     

增压发动机排气歧管开裂问题分析与解决措施

某四缸增压直喷发动机在整机台架试验过程中出现排气歧管开裂问题。为解决此问题,首先,现场确认失效排气歧管的开裂程度及位置。其次,进行失效分析,对失效样件进行断口分析、断口周边元素检测,初步确认排气歧管开裂原因。再次,通过计算机仿真分析对排气歧管开裂真因进一步确定,并制定整改对策。最后,样件整改并策划试验进行验证。结果表明:排气歧管开裂位置为热应力分布最大的区域,长期冷热冲击致使排气歧管在此位置表现为开裂失效。因此,通过排气歧管结构优化,降低开裂位置的热应力,并通过发动机可靠性试验验证确认整改方案有效,此问题最终得以解决。     

CFD_FEA耦合计算分析发动机排气歧管热负荷

为了在开发设计过程中预测排气歧管的热负荷,采用了计算流体力学—有限元分析耦合计算分析方法。首先用计算流体力学(CFD)软件计算了排气歧管的瞬态内流场,得到了排气歧管内壁面的热边界条件;再以此为边界条件,使用有限元软件计算了排气歧管的温度场,并以此温度场为边界条件,计算了其热应力;最后进行疲劳分析,得到安全系数为1.71,可以进行工程开发。     

排气歧管总成热应力分析及温度场试验验证

采用了流固耦合的方法分析排气歧管总成的温度场和热应力。首先计算排气歧管总成的稳态内流场,得到了耦合面的温度分布,以此为边界条件计算了排气歧管总成的温度场,同时采用试验验证了排气歧管总成温度场计算结果的准确性。再以计算出的温度场为依据进一步算出了排气歧管总成的热应力,结果表明热应力的集中处位于排气歧管入口位置,排气歧管总成结合处在实际工作中不会因为较大的热应力而造成开裂,这为发动机的开发提供了参考。     

再制造发动机通用拆解台架创新设计

本文针对再制造发动机设计通用可移动拆解台架,首先选择一款常见的发动机(ZS1115柴油机),设计出拆解台架的主要尺寸,运用CATIA软件建立台架三维模型,并运用有限元软件对台架结构进行三种不同材料、不同截面尺寸的强度、刚度分析,在有限元分析的基础上,对台架进行优化改进;最终实现其创新设计。     

焊接质量对液压支架质量的影响分析

针对液压支架某些结构件在实际支护中存在开裂的现象,在分析当前液压支架焊接质量现状及影响焊接质量因素的基础上,基于SolidWroks软件搭建顶梁单侧载荷扭转载荷下的工况进行有限元分析,确定最危险的部位,并针对性地提出改进焊接工艺的原则,以实现对焊接质量的控制,为提升液压支架的可靠性和安全性奠定基础。     

某船用柴油机发电机支架系统仿真计算分析

基于Hypermesh前处理软件,利用ABAQUS结构仿真软件对某船用柴油机发电机支架进行模态、强度以及面压滑移计算,且利用FEMFAT疲劳分析软件对支架进行了疲劳计算分析。计算结果显示,发电机支架系统一阶模态高于发动机最高空车转速对应激励频率的1.2倍,避开了柴油机工作时的共振风险,模态满足设计要求。发电机支架在六向冲击载荷工况下,产生的Mises应力最大值低于对应材料的屈服强度极限,强度满足设计要求。支架与飞轮壳间面压连续,滑移小,发电机支架高周疲劳安全系数最小值高于限值1.1,面压、滑移及疲劳均满足设计要求。通过CAE软件的仿真分析,为结构设计的合理性提供了必要的指导和依据,有效地提高了设计质量,缩短了研发时间。     

某乘用车副车架早期开裂原因分析及改进

某乘用车副车架在台架试验过程中出现早期开裂失效,根据该台架试验对应的副车架工况确定边界条件进行有限元静力分析,得到危险工况下的应力分布情况。通过电测试验验证有限元分析结果。根据有限元计算结果分析开裂原因,并提出对策。对改进后的副车架进行的台架试验证实,改进后开裂问题得到解决。     

175FMI活塞热耦合分析

详细阐述了汽油机活塞从热边界确定到热耦合分析的整个过程,从AVLBoost软件中获得第三类边界条件,并在活塞,活塞销接触分析中叠加温度场获得热耦合分析效果。从温度分布、热应力、机械应力、活塞应变等方面考察活塞结构,为活塞的结构改进和优化提供了经验和理论依据。建立了活塞三维有限元模型,通过理论计算某发动机活塞热边界条件,对其进行温度场分析计算,得到活塞的三维温度场分布特征,对活塞的结构改进和优化具有一定的研究价值。     

某重型发动机增压器涡壳断裂原因分析及改进

某重型发动机配套的建材运输车,在使用程中,批量出现增压器涡壳、涡轮后排气接管、支架断裂故障,通过振动测试与CAE分析,认为故障产生的原因为增压器与排气蝶阀在发动机工作时,产生共振而开裂。并根据分析结果重新优化了排气碟阀、涡轮后排气接管及支架的结构及安装位置,经过试验和市场反馈表明改进措施是有效的。     

某发动机运输支架仿真分析及优化

针对某型发动机运输支架存在的强度安全问题,提出相应的改进优化方案.利用HyperMesh和ABAQUS有限元软件对运输支架系统结构进行仿真分析,并主要从静强度、滑移量、面压三方面对其进行评估,计算结果表明该优化方案均可满足设计要求.通过对运输支架结构的仿真研究分析,可为支架类部件设计提供一定的参考意义和技术指导,并且有...     

排气管热负荷结构影响因素分析

排气管是发动机主要受热部件,工作环境恶劣,过高的热负荷会导致排气管变形失效甚至出现开裂,影响发动机的正常工作及其可靠性和耐久性。针对某高压共轨柴油机排气歧管热负荷问题,建立了排气歧管不同结构的流固耦合模型,分别进行了温度场和热应力分析,计算分析了不同结构因素对排气管热负荷的影响。研究结果表明:随着排气歧管出口长度的增加,最高温度由805.2℃升至820.8℃;随着出口直径的增大,最高温度由805.2℃升至819.4℃;出口位置变为中间对称部位,最高温度由805.2℃降低至784.0℃;排气管出口位置、长度和直径等结构因素对排气管热负荷影响很大,出口直径、出口长度分别为21 mm、5 mm,出口位置非对称时,排气管最大热应力为326.21 MPa;出口直径、出口长度分别为19 mm、5 mm,出口位置非对称时,排气管热应力出现最小值为174.1 MPa。     

基于ABAQUS的发动机冷却水泵强度刚度分析及改进

汽车发动机冷却水泵在保证发动机具有良好的工作性能上发挥着重要的作用,其能有效防止发动机运动部件由于受热产生变形而无法工作。以某型号汽车发动机冷却水泵为例,对其所受约束和载荷进行处理,利用ABAQUS软件建立了冷却水泵的有限元模型,对水泵的强度和刚度进行分析计算,找到水泵结构的薄弱部位并进行改进,结果表明改进效果良好,为发动机冷却水泵的设计和优化研究提供了一定的参考。     

汽车发动机缸体强度有限元分析

本文基于ABAQUS有限元分析软件,对某发动机缸体的两种方案分别在两种极限工况下进行强度计算,确定最大应力部位,总结响应分布规律,为发动机缸体设计和优化提供参考。     

基于GT-POWER模型的某整车进排气系统噪声分析及优化

为了解某发动机搭载整车的噪声情况,应用GT-POWER软件对整车的进排气系统噪声进行计算。首先在软件环境中建立发动机的热力学模型,并按照台架实验的数据进行标定;然后导入消声器、空滤器等详细模型,添加声学传感器,对整车进、排气系统与发动机进行耦合噪声分析,并依据分析结果提出了有效的优化建议。