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發(fā)動機缸蓋的熱力學分析

一個大規(guī)模，準確的有限元熱力學分析發(fā)動機部件已經(jīng)研制成功。本文介紹過程并給出了一個發(fā)動機缸蓋為例評價。由于其非對稱結構，應建立整個氣缸蓋模型。氣缸蓋的幾何模型需要非常精確的三維分析技術。使用計算機輔助工具進行幾何建模。在缸蓋中多維機械應力和熱應力的分析是通過使用有限元分析了商業(yè)代碼。通過模擬比較和實驗測試結果來仿真驗證。這項分析結果表明應力集中在鼻梁區(qū)。這些壓力來自受熱膨脹約束的氣缸蓋，一般是徑向的擠壓。有限元分析（FEA）和流體動力學與實驗驗證結合，去開發(fā)和設計發(fā)動機部件的分析工具。
關鍵詞：熱應力，缸蓋，氣缸蓋底板，有限元分析
1背景
傳統(tǒng)上，發(fā)動機零部件，如在氣缸蓋優(yōu)化的基礎上建立一個物理模型，運行不同的實驗和測試。不幸的是，傳統(tǒng)的方法既費時，在早期設計階段難以建立物理原型，其他問題正在得到解決。結構和許多原始類型測試通常需要滿足嚴格的設計要求。這變成一個有可能延誤整個設計和開發(fā)周期的昂貴過程。另一個問題是，雖然結構和測試原型可以產(chǎn)生精確的設計，但沒有詳細的資料可供參考，為什么這樣設計，能否工作正常。因此工程師一般在每個測試的信息獲得很少。
利用有限元分析方法來以評估不同設計的有效性，這些障礙已被克服。利用模擬來預測每個組件內(nèi)的溫度分布和應力，在第一個原型建立前工程師們可以決定最佳散熱的方法。