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原文传递汽车散热器疲劳性能研究

论文题名：	汽车散热器疲劳性能研究
关键词：	汽车散热器;抗疲劳性能;仿真分析;结构设计;测试实验
摘要：	散热器是汽车发动机冷却系统中最重要的部件之一，它对内燃机的动力性、经济性、可靠性有重大影响，汽车和发动机的高度紧凑化设计与汽车轻量化设计，对散热器的体积和质量提出严格限制，这不仅要求汽车散热器结构有更好的散热性能，对散热器的结构强度、结构寿命也提出更高的要求。汽车散热器在研制出样件以后，必须对对散热器实际疲劳耐久性能进行测试，测试内容包括抗机械振动疲劳性能实验、抗压力脉冲疲劳性能实验、抗热冲击疲劳性能实验等等，这些测试往往消耗大量的时间，此外这些实验过程大多需要人工干预且实验台功耗极大，因此，采用优秀的CAE软件对散热器新产品进行疲劳仿真分析，对散热器的结构设计具有非常重要的意义。　　本文的主要研究工作如下: 　　 (1)研究了散热器的材料疲劳性能参数（应变疲劳特性曲线参数、应力疲劳特性曲线参数）的估算过程及各疲劳参数的相互关系。　　 (2)以散热器压力疲劳试验台实验边界为研究工况，详细阐述了散热器压力脉冲疲劳分析的流程，得出散热器静强度参数，以散热器静强度分析为基础结合材料应变疲劳性能曲线、试验台压力循环载荷曲线采用裂纹萌生疲劳分析方法，选用Neuber方法进行应变修正，基于Miner线性疲劳累积损伤理论对散热器进行疲劳寿命分析和预测，把压力疲劳分析结果与压力疲劳试验台的结果进行了比对，对导致压力疲劳分析产生误差的主要因素进行了分析。　　 (3)以散热器振动疲劳试验台实验边界为研究工况，详细阐述了随机振动疲劳分析的流程，说明了橡胶衬套刚度的获取方法，利用获取的衬套刚度，对散热器进行频率响应分析，并得出了频率响应分析的结果，以散热器频率响应分析为基础结合材料应力疲劳性能曲线、振动试验台PSD激励曲线采用雨流行程Dirlik疲劳分析方法，选用Goodman直线进行平均应力修正，基于概率Miner疲劳累积损伤理论对散热器进行疲劳寿命分析和预测，把疲劳分析结果与企业振动疲劳试验台结果进行了比对，对导致振动疲劳分析产生误差的主要因素进行了分析。　　本文以有限元软件、疲劳分析软件作为实验工具，以企业疲劳试验台作为验证工具，对散热器的疲劳性能进行了研究，得出了散热器压力疲劳性能参数、振动疲劳性能参数，对散热器的疲劳寿命管理具有一定的指导意义。
作者：	盛敏
专业：	机械工程
导师：	盛步云
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文