基于流固耦合的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管熱-機(jī)械疲勞分析.pdf

1、隨著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、排放要求越來(lái)越高，排氣管等關(guān)鍵受熱零部件越來(lái)越多的受到科技工作者的關(guān)注。實(shí)際使用中，比較常見(jiàn)的排氣管失效問(wèn)題有疲勞斷裂以及密封失效。嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)乃至整車性能。本文就是要針對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)一臺(tái)高壓共軌六缸柴油機(jī)排氣管做出以下分析與預(yù)測(cè)。
　　本文結(jié)合了CFD和FEA方法，提出了完整的利用流固耦合的方法來(lái)進(jìn)行排氣管模態(tài)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞壽命的計(jì)算方法。預(yù)測(cè)了排氣管在最大扭矩點(diǎn)的工作危險(xiǎn)區(qū)域，為排氣管結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了方向

2、。
　　本文研究?jī)?nèi)容有：開(kāi)展缸內(nèi)燃燒和排氣管內(nèi)流場(chǎng)的CFD計(jì)算、排氣管溫度場(chǎng)流固耦合計(jì)算、排氣管冷熱模態(tài)分析、排氣管熱-機(jī)械應(yīng)力計(jì)算、低周熱疲勞計(jì)算，并對(duì)排氣管墊片的密封性能做出了分析。研究結(jié)果表明：排氣管承受很高的溫度，最高溫度608℃，在安裝法蘭處受到約束、整體溫度升高以后，排氣管的固有頻率有所降低，但仍高于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)頻率故不會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象；螺栓載荷和熱載荷下的熱-機(jī)械應(yīng)力表明，應(yīng)力集中分布在排氣管安裝法蘭處，且加入熱載