某型柴油机气缸盖的热-机械耦合分析

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gankai0319
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
气缸盖是柴油机中形状最为复杂的零件之一,它与活塞顶部及气缸内壁共同组成燃烧空间。气缸盖的工作环境非常恶劣,承受着燃气的爆发压力和气缸盖螺栓的预紧力,另外由于燃烧室内的燃气和冷却水的作用使气缸盖各部分温度分布很不均匀,产生很大的热应力。故气缸盖承受着很大的机械应力和热应力,同时,气缸盖所受的高温会降低材料的强度品质,使得气缸盖的损伤率大大增加,这严重威胁着柴油机整体的安全性和可靠性。本文对某型柴油机气缸盖进行了有限元结构分析。针对某型柴油机,建立气缸盖及其冷却水腔的实体模型;采用solid90网格形式,对建立的气缸盖实体模型进行网格划分;根据气缸盖工作特点及有限元理论,建立了缸盖有限元分析模型;为获取精确计算所需的热边界条件,对气缸盖冷却水腔进行网格划分,建立流动计算模型并计算了冷却水腔壁面温度及换热系数;利用数值模拟方法对气缸盖进行了有限元分析,分别计算了气缸盖的温度场、机械应力场、热应力场,在此基础上进一步分析了热—机械耦合应力场及气缸盖在所有力作用下的变形。同时,与文献相关计算相比较,说明本文计算的正确性和可靠性。最后对计算结果进行分析,并在分析的基础上提出降低气缸盖应力的改进建议。计算结果表明气缸盖火力面板上的鼻梁区应力较大,在气缸盖设计时应重点考虑该区域,同时该处的变形处于较高的水平,易发生疲劳损坏,在气缸盖设计时应特别注意。并且在气缸盖的热—机械耦合应力中热应力占耦合应力的主要部分。本文的工作可为气缸盖的结构设计和改进提供一定的参考,主要在降低气缸盖的热应力方面做出结构的改进。
其他文献
日益增长的能源消耗加剧了CO2等温室气体的排放,并对全球生态系统和人类社会造成了不可逆转的危害。有效控制和减少燃煤电站CO2排放已在全球范围内得到共识,特别是我国能源分布
换热器作为在能源、化工、冶金、石油等领域中广泛应用的设备,其强化换热一直备受重视。由于换热设备的换热效率不断提高,波纹板已成为板式及板翅式换热器的基础板型。常见的
离心泵在偏离设计点工作时会产生很大的径向力,双蜗壳结构虽然能有效地平衡径向力,但其流道狭长,铸造困难。为了更有效地平衡径向力,改善双蜗壳结构铸造难度,本文以IH200-150-400型双蜗壳离心泵为模型。采用CFD数值模拟与试验研究结合的方法对双蜗壳结构进行优化,并提出了一种新型径向力平衡装置。本文主要研究内容和成果如下:1.以IH200-150-400泵为原模型,运用Pro/e三维设计软件设计了
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
期刊
本文基于局部热力学平衡法,对传热工质为碱金属液体在管内内接正多边形连续填充多孔介质及管内内接正方形分段填充多孔介质时的流动传热特性进行了数值模拟。圆管壁面采用恒热
本文通过对荣华二采区10
期刊
  随着国家经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,变压器向着超高压、大容量、低噪音、高节能的方向发展,这对变压器冷却方式提出了更高的要求。本文提出一种以改变片式散
食物中的抗氧化物质如酚类化合物可以作为保健成分(抗癌及抗心血管疾病)、抗菌剂、风味物质、着色剂前体、胶体稳定剂以及螯合剂而发挥多种功效。发酵食品如大豆类产品已经存
学位