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船用二冲程柴油机气缸盖的热-机械强度及疲劳仿真分析
| 论文题名： | 船用二冲程柴油机气缸盖的热-机械强度及疲劳仿真分析 |
| 关键词： | 气缸盖;热机械强度;船舶柴油机;受热应力;疲劳寿命;仿真分析 |
| 摘要： | 作为燃烧室的重要组成部分，气缸盖受力十分复杂，其下部承受燃气爆发压力作用，上部受到螺栓预紧力约束。同时，火力面与燃烧室中的高温气体直接接触，气缸盖冷却水腔与冷却液直接接触，气缸盖受到由于温差产生的热应力作用。由于爆发压力的周期性动载作用，气缸盖中的各个节点随载荷发生周期性的振荡，容易出现疲劳现象。此外，由于气缸盖本身的特点，不可避免的存在引起截面突变的地方。在结构受力时，这些区域又很容易出现热应力或机械应力的集中。作为柴油机的重要部件，气缸盖的强度对船舶柴油机工作的可靠性具有重大影响，对其进行强度分析也就显得尤为必要。 鉴于气缸盖结构的复杂性，本文首先利用三维建模软件Pro/Engineer建立它的三维几何模型;再用HyperMesh软件对其进行网格划分;然后将模型导入有限元分析软件ANSYS，在合理确定载荷以及约束的情况下，对柴油机气缸盖进行强度分析。最终以ANSYS分析结果为基础，导入FE-SAFE软件对气缸盖进行疲劳分析。 通过本文分析可知，气缸盖所受热应力远大于机械应力，限制热应力过高有利于提高气缸盖承载能力;气缸盖强度最差及寿命最低的部位大多出现在应力集中处，改善零部件的应力集中现象对提高柴油机零部件寿命十分重要。 通过对气缸盖的强度与寿命分析，为柴油机气缸盖结构优化、受力合理、可靠性的提高等打下基础，为柴油机在设计和管理等方面提供了一定依据。 |
| 作者： | 何敬宇 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 段树林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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