中冷器是增压柴油机必不可少的部件,中冷器承担把压缩后的高温气体冷却的任务,热负荷分析是设计中不可或缺的环节。本文针对国外一型多台柴油发电机组的中冷器螺栓频繁断裂的故障,进行了断口分析、静强度校核、疲劳强度分析,指出了原因,提出了解决方案,最终解决了难题。论文主要研究内容如下:首先利用扫描电子显微镜(SEM)对螺栓的微观结构和断口形貌进行观察和分析,指出疲劳是螺栓断裂的主要原因。其次按照现有通则进行螺栓热应力复核。通过实测中冷器温度分布,对中冷器施加第一类边界条件,进行热力学计算,获得螺栓承受的热应力,并考虑螺栓预紧力所产生的拉应力,对螺栓进行静强度校核,校核结果显示螺栓满足静强度要求。接着提出了螺栓的振动—热力复合受力模型,指出了螺栓断裂原因。建立并校验了中冷器及螺栓有限元模型,对机组的等效振动激励源进行了识别,分析了螺栓所受的动态载荷;以热应力和预应力之和作为平均应力,以动态载荷产生的机械应力作为波动应力,对中冷器螺栓进行疲劳强度分析,结果显示螺栓的疲劳强度不满足使用要求。最后针对螺栓不满足疲劳强度的现状,本文提出将原有的12.9级M12螺栓更换为10.9级M14螺栓,改进后,中冷器螺栓至今未再发生断裂,螺栓断裂故障初步得到解决。