发动机缸盖热机械疲劳及寿命预测研究

发动机缸盖热机械疲劳及寿命预测研究

论文摘要

缸盖作为发动机的关键组成部件,使用工况较复杂,容易发生热机械疲劳(TMF)失效,其疲劳强度特性的优劣直接影响发动机的寿命。文章针对发动机开发过程中缸盖开裂的工程问题,建立了缸盖高周疲劳(HCF)和低周疲劳(LCF)计算模型,综合分析缸盖开裂的原因。根据发动机热冲击试验规范计算了缸盖的瞬态温度场,以反映实际试验中金属温度场情况;进行了缸盖TMF材料属性测试,得到了等温低周疲劳数据;同时在TMF计算模型中考虑了蠕变、氧化、硬化和软化等因素。计算结果表明,该缸盖局部存在寿命较低的情况,位置与试验中缸盖开裂位置吻合;经过局部结构优化,寿命达到设计要求,并通过了试验验证,解决了该缸盖的开裂问题,为后续开发提供了技术保障。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 瞬态温度场计算
  •   1.1 CFD计算
  •   1.2 FEA热传导计算
  •     1.2.1 计算模型及边界条件
  •     1.2.2 温度场结果
  •     1.2.3 温度场试验验证
  • 2 疲劳计算
  •   2.1 低周疲劳材料参数测试
  •   2.2 瞬态热固耦合应力分析
  •   2.3 高周疲劳计算
  •   2.4 低周疲劳计算
  • 3 计算结果分析
  • 4 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 龚伟国,王艳军,陈明

    关键词: 缸盖,瞬态分析,塑性应变,高周疲劳,低周疲劳

    来源: 上海汽车 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 汽车工业

    单位: 上海汽车集团股份有限公司技术中心/上海市汽车动力总成重点实验室

    分类号: U464.132

    页码: 25-31

    总页数: 7

    文件大小: 2336K

    下载量: 141

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    发动机缸盖热机械疲劳及寿命预测研究
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