发动机排气歧管热应力分析作者：冀国微 魏丕勇 刘晓来源：《计算机辅助工程》2013年第05期 摘要： 应用Fire软件建立排气歧管CFD呼吸机管路
计算分析模型，模拟计算发动机在不同工况下的温度和换热系数（Heat Transfer Coefficient， HTC木门制作）.用Abaqus建立热机疲劳分析模型，利用CFD结果中的温度和换热系数作为热机械疲劳分析的边界条件，计算各工况点下排气歧管的温度场和塑性变形等结果，并对结果进行评估，提出相应的改善意见，为后续发动机零部件结构强度开发提供参考，从而大大减少试验开发的工作量和费用，加快开发进度. 关键词： 汽油机； 排气歧管； 热机疲劳；自行车儿童座椅 Abaqus
中图分类号： U464.134；TB115.1文献标志码： B
引言
排气歧管是汽车发动机排气系统中高温废气最先经过的部件，其工作在常温到高温与高温到常温的激热、激冷交变状态下，因而工作环境相当恶劣.在工作过程中，若由于热载荷引
起热疲劳裂纹和漏气等问题，会影响发动机工作的可靠性和发动机的排放性能.[1]随着汽车发动机功率的不断提高和排气温度的升高，排气歧管的热载荷也不断增加，因此，需要采用耐热性特别是耐热疲劳和抗高温氧化性良好的铸钢制作排气歧管.
本文在排气管CFD模型分析完成后，得到各个工况下排气管内壁面的温度和换热系数（Heat Transfer Coefficient，力矩限制器 HTC），将这些结果通过mapping给Abaqus建立的热机械疲劳分析模型.为模拟真实的冷却工况，计算3个热载荷循环，第一个热载荷循环起始于室温gmr传感器.计算完成后，对计算结果进行评价并给出适当建议，给后续发动机性能开发提供参考.
发动机主要参数如下：排量为1.2 L；直列四缸、四冲程、水冷；燃油型号为RON93；额定功率为130 kW（5 500 r/min铸造涂料）.
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