气缸盖的有限元研究.pdf

10年第3期
农业装备与车辆工程
No.32010
总第224期)
AGRICULTURAL EQUIPMENT& VEHICLE ENGINEERING
doi:10.3969/ja.1673-3142.2010.0306
气缸盖的有限元研究
贾延林,张翼,陈少林
(中北大学机电工程学院车辆与动力工程系,山西太原030051)
摘要:气缸盖的结构形状与受力都很复杂,是内燃杌中最易受损零件之ー。过去由于无法进行理论计算,需要进
行大量的试验,多次修改才能定型。而现在采用三维模型的有限元计算能全面地分析应力分布,减少工作量。针
对三维有限元在气缸盖上的应用,着重论述了国内外应用三维有限元研究气缸盖的发现状及其发展趋势。
关键词:内机;气缸盖;有限元
中日分类号:TK413,2文献标识码:A文章编号:1673-3142(2010)03-0023-03
Finite Element Analysis of Cylinder Head Development Status and the Trend
JLA Yan-lin, ZHANG Yi. CHEN Shac-lil
( Department of Vehicle and Power Eng neering, Mechanical and Elec nic Engine ng Institue, North University of China
Taiyuan 030051, China)
Abstract: The structural shape of the liner head and its stress is very complex. It is one of the most easily damaged parts in
the intemal combustion en ne In e past it an not be caed u as a result of theortical caculations, but needs a lot of
esting and eral amenmen finali e des gn. Now, using fiie element anal s s of tree-dimensional model on stress
distribution can be comprensive It educes the workload In his paper, in view of three dimensional finite element
applications covered in the cylinder, the application of three-dimensiona finite element in study of cylinder head and its
development trend both at home and abroad are mainly discussed
Keywords: intemal combustion engines; cylinder head; finite element
引宮
的裂纹等故障有一个正确的分析结论。目前对气
气缸盖是内燃机的主要零件之一,它与活案缸盖的研究方法主要有仿真计算和试验测量两
顶及气缸内壁共同组成燃烧室空间。气缸盖的结类,与试验测量方法相比,仿真计算不仅可以缩短
构形状十分复杂,承受着气体作用力和气缸盖螺研制周期、降低研究费用,而且通过仿真还能获得
栓的预紧力。气缸盖各部分温度很不均匀,其底面
些试验难以测量的数据,已成为现代设计方法
燃烧室部分,即火力面温度很高而冷却水套或散的发展方向,越来越受到人们的重视。本文针对这
热片部分的温度却很低,进气道和排气道的温度一发展趋势,述了有限元研究在气缸盖上的应
也不相同,因此气缸盖的机械应力和热应力都很用现状。
大,工作性能的好坏受到其内部的流场、温度场、1·国内外研究现状
应力场等多个物理场的影响。在柴油机运行过程11模型的简化
中经常出现各种问题,如气缸盖进排气门过梁处
从查阅的文献资料来看,早期国内外对气缸
由于工作条件恶劣而易产生的裂纹,造成气缸清盖作三维有限元计算时常对其复杂的结构进行过
气、满水、烧坏缸墊,其状态对其它零部件的使用分的简化,把复杂的水腔简化成简单的箱形结构,
寿命和运用效果有很大的影响。长期以来柴油机弯曲的气道则用简单的圆柱、圆锥等几何元素来
设计研究人员盼望在柴油机的设计过程中能预知代替叩,这必然会对计算结果的准确性带来影响。
所设计气缸盖的结构可靠性,或对气缸盖已发生
目前一般都会对模型进行很少的修改。如:陆威箭
收稿日期:2009-11-27
对6130柴油机气缸盖强度的三维有限元分析时
作者简介:贾廷林,女,山西省原平市人,在读研究生,研究方向:发沿进排气阀座中线切开气缸盖后,含排气道的
动机总体技术及结构动态设计。
半作为计算模型,并在分割时力图不做大的简化,
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万方数据