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某型柴油机排气歧管在热冲击试验中出现断裂。采用热固耦合的分析方法,模拟排气歧管在全速全负荷工作时的温度场以及冷却过程中的热应力。通过分析发现歧管出口处热应力超过了材料本身的屈服点,在局部产生了塑性变形。当温度低于室温时,歧管的局部区域反复产生残余应力与残余变形后,因热疲劳导致断裂。根据计算结果,找出了歧管断裂原因并提出了优化方案。 相似文献
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朱晴袁兆成马家义李世玉黄阔袁懋荣 《汽车工程》2013,(12):1134-1138
鉴于某增压汽油机排气歧管在热冲击试验中的开裂问题,采用流固耦合热分析方法,用计算流体力学和有限元软件计算了排气歧管的温度场和热应力分布,计算结果与试验数据吻合较好,并证实了排气歧管的开裂系热应力过高所致。据此,对排气歧管结构进行了若干方案的改进,最终采用四二合一的构型,经试验测试不再发生开裂现象。说明流固耦合热分析是解决排气歧管开裂问题的有效途径。 相似文献
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运用ANSYS软件,计算了内燃机整体冷却流场的流速分布,并以此CFD计算结果为基础,针对缸体与冷却液的流固耦合模型,应用共轭传热算法,计算了缸体-冷却液耦合模型的温度场及缸体的热变形,分析了缸体内冷却液流速场对缸体-冷却液耦合模型的温度分布和缸体热变形的影响.计算表明,由于冷却液流速分布的影响,缸体的温度分布和热变形存在着非常显著的周向与轴向差异. 相似文献
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为了能够直接验证热-结构耦合仿真计算的精确性,以某型增压器涡轮箱为研究对象,运用CFD分析软件与FEA分析软件同步耦合仿真计算涡轮端温度场,然后将求解得到的温度场节点温度赋给结构分析模型,再求解涡轮箱模型的热应力。在发动机台架上运行增压器,发动机运行时采用与增压器CFD仿真计算相同的边界参数,采用红外热像仪测定考察区域的温度场分布,通过非接触式应变测量系统测定考察区域的应变分布,提取考察区域标记考察点的温度及应变结果,并与仿真计算的温度及应变结果进行对比分析,结果表明,采用热-结构耦合分析方法求解的涡轮箱温度和应变精度能满足工程设计要求。 相似文献
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为了在发动机开发初期了解发动机各结构的温度分布情况,文章采用有限元的方法对某发动机进行温度场分析。先运用Fire软件计算近壁面的温度场及流场,然后将温度以及换热系数映射到结构网格的单元上,再利用ABAQUS进行结构的温度场分析。通过对结果的分析发现,气缸盖的鼻梁区部分温度较高,但所有部件的温度均未超过材料的极限值,整个发动机的温度场分布较合理。 相似文献
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为精确高效地识别桁式拱肋的阴影分布范围并准确计算日照温度场,在传统三维温度场计算方法的基础上,引入三角形重心坐标及栅格加速结构,形成一套高效三维温度场模拟方法。首先,将光线追踪技术的阴影识别算法嵌入ABAQUS软件的自定义热源(DFLUX)子程序,实现了三维日照温度场的数值模拟,给出了详细的计算流程并验证了该方法的准确性;其次,选取高效的相交算法与合理的栅格划分方式解决了复杂结构桥梁阴影识别计算量庞大、计算效率低下的问题;最后,利用该方法计算了桁式拱肋的日照温度场并量化了温度效应。结果表明:提出的模拟方法可以实现阴影的精确识别与结构三维温度场的准确计算,通过引入基于栅格加速结构的三角形重心坐标法可以有效减少阴影识别的计算量,显著提升计算效率;日照阴影对桁式拱肋温度场及温度效应的影响不容忽视,考虑日照阴影后:下弦杆温度纵向波动十分显著,且波动幅度随着太阳辐射强度的增强逐渐增加,相邻的光照、阴影区域最大温差达13.0 ℃,拱肋竖向位移减小19%,上弦管上缘应力最大增加12.9 MPa,下弦管上缘由受压状态转变为受拉状态,应力差值达39.1 MPa;桁式拱肋的日照温度效应十分突出,日照温度作用下拱顶位移变化幅度达76 mm,较钢管混凝土拱肋拱圈施工允许误差大26 mm,最大温度应力达58.7 MPa,为恒载效应的3倍,叠加温度效应后钢管最大初应力为110 MPa,为空管稳定承载应力的32%;提出的模拟方法在桁式拱肋日照温度效应分析中得到了成功应用,亦可应用于大跨复杂结构的施工线形精细化控制、健康监测数据的温度响应分离及结构损伤识别中的温度模态频率剔除等多个场景。 相似文献
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