柴油機(jī)塑料出水管優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)零部件塑化技術(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化技術(shù)的一種，其能夠有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性能，同時(shí)還能有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本，因此受到各大整車(chē)及發(fā)動(dòng)機(jī)公司的關(guān)注。目前國(guó)外擁有較成熟的可塑化分析技術(shù)、塑化件設(shè)計(jì)研發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)與手段;國(guó)內(nèi)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件塑化技術(shù)的研究則起步較晚，與國(guó)外存在較大差距，因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件塑化技術(shù)的研究具有重要意義。
　　本文以柴油機(jī)出水管為研究對(duì)象，以出水管原始模型為基礎(chǔ)，采用工程塑料作為出水管材

2、料，首先建立出水管的熱流固耦合模型，對(duì)出水管進(jìn)行熱流固耦合分析，分析其靜強(qiáng)度是否滿足要求;以熱流固耦合應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力，對(duì)出水管進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，并與無(wú)預(yù)應(yīng)力下的模態(tài)頻率進(jìn)行了對(duì)比;通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取出水管螺栓處在柴油機(jī)標(biāo)定工況下的加速度功率譜激勵(lì)，采用商業(yè)軟件ABAQUS對(duì)出水管進(jìn)行了隨機(jī)振動(dòng)分析，尋找出水管最大MISES應(yīng)力均方根(RMISES)節(jié)點(diǎn)（危險(xiǎn)點(diǎn)），根據(jù)危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力均方根頻響圖識(shí)別對(duì)MISES應(yīng)力均方根有較大貢獻(xiàn)的模態(tài)頻率;以降

3、低塑料出水管的最大MISES應(yīng)力均方根為總目標(biāo)，以改變各貢獻(xiàn)度較大的模態(tài)頻率為子目標(biāo)，采用平均頻率法建立了多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化函數(shù)，對(duì)塑料出水管結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，降低了最大MISES應(yīng)力均方根，得到了優(yōu)化后的塑料出水管模型;以模具溫度、熔體溫度、保壓壓力、保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間為注塑工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，采用拉丁超立方方法選取初始樣本點(diǎn)，計(jì)算樣本點(diǎn)的翹曲變形值;采用橢球基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（EBFNN）模型建立翹曲變形與設(shè)計(jì)參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系，并基于EB