基于流固耦合方法排气歧管热机械疲劳分析
本文针对国Ⅵ增压柴油机排气歧管执行了基于单向间接耦合的热机械疲劳分析。采用HyperMesh和HyperView模块对排气歧管分析对象执行了前处理和后处理,包括网格划分和计算结果分析.排气温度的升高使排气歧管承受更高的热负荷,从而可能导致热机械疲劳失效.在设计初期阶段可通过CAE分析工具执行一系列虚拟模型仿真验算以验证设计方案的可行性和潜在风险,而非花费高额成本和大量时间针对实际样品进行测试验证.采用瞬态CFD和实体壁面温度相耦合的方法模拟排气流经排气歧管时流动分离情况.经CFD和FEA之间的耦合迭代后,根据温度场,应力和塑性应变分布监测歧管结构设计缺陷,然后选择合适的材料属性和评估关键位置潜在开裂风险.最后依据各方案计算结果制造出排气歧管样件,在试验台架上进行整机耐久性测试,试验中未出现开裂失效.研究结果表明采用热机械耦合的方法可有效预测排气歧管疲劳失效并为结构设计变更提供指导.
柴油机 排气歧管 疲劳失效 热机械耦合
何常明 辛雪军
安徽江淮纳威司达柴油发动机有限公司 合肥 230601
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2017-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）