發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管的疲勞性能研究.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一,它的工作情況直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性和使用耐久性,同時(shí)又直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能。排氣歧管的結(jié)構(gòu)和所處的工作環(huán)境都十分復(fù)雜,在工作狀態(tài)下排出的高溫廢氣使得排氣歧管溫度很高,且溫度分布很不均勻,導(dǎo)致排氣歧管產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形。熱負(fù)荷的周期作用將導(dǎo)致排氣歧管產(chǎn)生裂紋,但也不能排除排氣歧管裂紋的產(chǎn)生是由于共振引起的。本文首先利用三維制圖軟件(Pro/E)建立了排氣歧管的整體模型,在ANSYS

2、軟件中轉(zhuǎn)換成有限元模型：然后對其進(jìn)行了模態(tài)分析；接著探討了排氣歧管熱邊界條件的確定方法,并進(jìn)行了本文所特有的熱載荷邊界條件施加,用有限元法模擬了排氣歧管瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)溫度場；在此基礎(chǔ)上分別計(jì)算了這兩種溫度載荷作用下的熱變形、熱應(yīng)力以及應(yīng)變；最后基于熱應(yīng)力分析的結(jié)果,用ManSon-Coffon公式對排氣歧管進(jìn)行了疲勞壽命的估算。通過本文的研究,排氣歧管在外激振頻率的作用下不會(huì)發(fā)生共振,同時(shí)也證明排氣歧管的安裝方式和發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣溫度嚴(yán)重影