柴油機塑料出水管優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、發(fā)動機零部件塑化技術(shù)是發(fā)動機輕量化技術(shù)的一種，其能夠有效提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性及排放性能，同時還能有效降低發(fā)動機的制造成本，因此受到各大整車及發(fā)動機公司的關(guān)注。目前國外擁有較成熟的可塑化分析技術(shù)、塑化件設(shè)計研發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品檢測技術(shù)與手段;國內(nèi)對發(fā)動機零部件塑化技術(shù)的研究則起步較晚，與國外存在較大差距，因此對發(fā)動機零部件塑化技術(shù)的研究具有重要意義。
　　本文以柴油機出水管為研究對象，以出水管原始模型為基礎(chǔ)，采用工程塑料作為出水管材

2、料，首先建立出水管的熱流固耦合模型，對出水管進行熱流固耦合分析，分析其靜強度是否滿足要求;以熱流固耦合應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力，對出水管進行了預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，并與無預(yù)應(yīng)力下的模態(tài)頻率進行了對比;通過實驗獲取出水管螺栓處在柴油機標定工況下的加速度功率譜激勵，采用商業(yè)軟件ABAQUS對出水管進行了隨機振動分析，尋找出水管最大MISES應(yīng)力均方根(RMISES)節(jié)點（危險點），根據(jù)危險點應(yīng)力均方根頻響圖識別對MISES應(yīng)力均方根有較大貢獻的模態(tài)頻率;以降

3、低塑料出水管的最大MISES應(yīng)力均方根為總目標，以改變各貢獻度較大的模態(tài)頻率為子目標，采用平均頻率法建立了多目標拓撲優(yōu)化函數(shù)，對塑料出水管結(jié)構(gòu)進行了多目標拓撲優(yōu)化設(shè)計，降低了最大MISES應(yīng)力均方根，得到了優(yōu)化后的塑料出水管模型;以模具溫度、熔體溫度、保壓壓力、保壓時間和冷卻時間為注塑工藝設(shè)計參數(shù)，采用拉丁超立方方法選取初始樣本點，計算樣本點的翹曲變形值;采用橢球基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（EBFNN）模型建立翹曲變形與設(shè)計參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系，并基于EB