基于Abaqus的发动机缸体缸盖耦合仿真分析作者:路明 朱凌云 范习民气门座圈
来源:《计算机辅助工程》液压卸车翻板2013樱桃去核机
年第05期 摘要: tomgro
为了解缸体缸盖的温度分布、强度、疲劳性能以及缸垫等的性能,对缸体缸盖进行耦合分析是十分必要的.利用Abaqus和Fire软件联合分析模型的温度场分布,确保各部件的温度性能满足要求,进一步分析各部件的强度以及疲劳性能,确保满足设计要求. 关键词: 温度场; 缸体缸盖耦合; 疲劳安全因数; Abaqus
中图分类号: U464.12;TB115.1文献标志码: B
烷基叔丁基醚 引言
玻璃模具设计 发动机作为一种热能动力机械,在运转过程中要承受很高的温度和机械载荷,气体温度最高可以达到上千摄氏度.大部分材料在高温条件下机械性能会有明显下降,因此了解发动机各部件的温度分布非常重要.另外,缸垫密封性能也非常重要,缸垫在防止油、气与水的混合方面起到非常重要的作用,若密封性能不好,会导致油水混合,影响发动机的性能.基于以上
分析,再进行部件的强度和疲劳分析,确保发动机设计满足要求.
缸体缸盖耦合分析主要考虑热传导分析和强度分析2个方面.在稳态状态下进行温度场计算,通过水套的计算得到冷却介质的对流换热系数.气体的换热边界则由缸内流动计算得到.这2个计算使用Fire软件来完成.同时,活塞环的摩擦和通过活塞传递到缸体的热量也在计算中予以考虑.强度计算考虑几个基本载荷工况:第一步计算缸盖装配工况;第二步计算加载由热传导分析得到的温度边界;在后续的分析步中分别对各缸加载爆发压力.
1计算流程
1.1温度场分析
分析模型包括缸体、缸盖、缸垫、气门座圈、气门和缸盖螺栓等,见图1.传热分析缸体、缸盖、水套、进排气道和缸套部分的热边界由CFD计算得到,部分换热系数和壁面温度见图2和3.
1.2缸垫密封性分析