气门作为发动机配气机构的重要零部件之一,对发动机的工作性能和使用寿命有很大的影响,随着发动机技术的不断发展,发动机配气机构的力学性能对气门结构要求进行精确设计,由于气门盘部的结构设计对气门热应力及发动机气缸内的压缩比都有较大的影响,因此显得非常重要,本文基于有限元方法分析了气门盘部凹槽结构对其应力和变形规律的影响。文中介绍了气门的结构形式,分析了气门盘部结构、气门材料和加工工艺引起的失效形式；与此同时,文中讨论了可用于气门盘部凹槽结构应力和变形分析的有限元软件平台。为了便于分析,论文基于常用的气门盘部结构特征,建立了其特征识别图,并运用ANSYS二次开发工具APDL与VC++的嵌套技术,实现气门盘部凹槽结构参数化；在此基础上,对气门进行了热-应力耦合分析,研究了气门凹槽结构对凹槽部分和过渡圆弧部分应力及变形的影响；研究表明：气门盘部凹槽结构对其应力和变形的影响很大,例如,当研究气门凹槽结构对其最大应力影响时,发现其最大应力与凹槽曲率半径R有关,且呈现非线性关系；弧高H和弦长L对凹槽处最大应力也有交互影响；这反映出气门盘部的应力水平可通过气门凹槽结构的优化设计来改善。与此同时,文中利用VC++封装ANSYS的二次开发工具APDL命令流,实现了气门盘部凹槽参数化建模,用户可以通过设计的参数化界面输入结构参数,建立气门有限元模型,避免了气门建模和分析过程中信息的流失,提高了气门盘部凹槽优化设计效率和可靠性。由于文中是基于工程实际开展的气门凹槽结构参数对其应力和变形影响的研究,因此,研究结果可直接应用在气门盘部结构设计中,为减轻气门总重量和降低其疲劳寿命提供了依据。