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缸盖冷热冲击低周疲劳分析

时间:2017-03-09 15:45   生产厂家:东莞市正航仪器设备有限公司    品牌:sailham正航


目前,发动机的发展趋势是小排量高功率小型化,在这种趋势下,对发动机零部件的强度要求越来越高。一些强度问题随着发动机性能的提高也逐渐地显现出来。发动机缸盖的低周疲劳问题就是一个典型的例子,以前在发动机设计过程中,并不太关注发动机缸盖的低周疲劳问题。

因为普通的增压汽油机的热负荷还没有导致发动机缸盖的低周热疲劳。但由于缸内直喷技术的使用,导致发动机的热负荷急增,这就带来了发动机缸盖低周疲劳问题,如果设计不合理,会在发动机冷热冲击试验中出现破坏。所以在设计增压直喷汽油机时,提前预测发动机缸盖强度是否满足设计要求至关重要。在此,笔者重点描述通过CAE的方法在设计初期进行预测发动机缸盖是否能承受发动机的冷热冲击试验,并且经过冷热冲击试验,来验证该方法的可行性。

 

 

缸盖冷热冲击低周疲劳分析

 

热机疲劳的机理是:由于热负荷的存在导致发动机零部件材料受热膨胀,使其产生内应力,同时随温度变化而变化的材料特性,又会导致材料在热负荷的作用下发生塑性形变,如果进行冷热冲击,其塑性形变就会发生反复的变化,最终导致材料发生低周疲劳破坏。在汽车实际的运行工况中,每天都会出现从冷机状态到热机状态,再由热机状态回到冷机的状态。这种反复的冷热冲击工况,必须要求发动机满足设计要求。所以在设计初期就需要进行预测,否则在冷热冲击试验的条件下出现问题会大大延长发动机的开发周期。如何预测就需要一定的理论依据,本研究依据Sehitogl公式预测发动机缸盖低周疲劳问题。http://www.zhenghang88.com