汽缸是汽车发动机的最重要部件,它直接影响燃烧室的热力特性、热应力分析、设计和放大.然而,由于结构复杂使得理论研究汽缸的热力特性和应力分布具有一定的难度.因此,有限元方法被应用于发动机汽缸的温度和应力分析.该文建立了汽缸盖热量守衡和静应力守恒数学模型.对三类不同边界条件进行了讨论.采用有限元方法推导温度和应力代数方程组,应用于数值计算.对不同结构的汽缸盖进行数值计算和分析.在不考虑进气和排气影响下,在第一类、第二类和第三类边界条件时汽缸盖温度和应力场进行数值模拟.计算结果表明最高温度总是发生在汽缸低部、温度最低出现在侧壁面.高热应力发生在内侧和外侧壁面,最低热应力出现在壁面内部.最小热应力的位置取决于热流密度和传热系数等参数.在不同壁面边界条件下,对双缸发动机汽缸盖壁温和应力分布进行了数值模拟.计算结果表明在气门间壁面的温度最高,侧壁面温度较低.不同壁面的最小应力位置不同.随不同边界条件具有不同的温度和应力分布.按第三类边界条件计算的温度与实验结果的趋势是相同的.对四汽缸发动机汽缸盖的温度场进行了实验研究,得到汽缸盖温度分布,测量结果表明汽缸盖壁温度随内压而变,与发动机转速有关.最高壁面温度位于气门间鼻梁区.数值计算结果与实验结果的趋势相吻合.