邊界條件

1、網(wǎng)格化分：網(wǎng)格化分：機(jī)體網(wǎng)格劃分采用四面體網(wǎng)格。上部采用6mm網(wǎng)格，下部采用8mm網(wǎng)格，與缸套接觸部分采用2mm網(wǎng)格，共有382111個(gè)單元，網(wǎng)格模型如圖3和圖4所示。缸套網(wǎng)格劃分主要采用六面體2mm網(wǎng)格，4個(gè)缸套共有309472個(gè)單元，網(wǎng)格模型如圖5所示。缸蓋螺栓網(wǎng)格劃分采用六面體4mm網(wǎng)格，18個(gè)螺栓共有13896個(gè)單元，網(wǎng)格模型如圖6所示。缸墊網(wǎng)格劃分采用六面體4mm網(wǎng)格，共有4075個(gè)單元，網(wǎng)格模型如圖7所示。等效缸蓋網(wǎng)格劃分采

2、用四面體7mm網(wǎng)格，共有186582個(gè)單元，網(wǎng)格模型如圖8所示?？傮w計(jì)算網(wǎng)格模型如圖9所示，共有896136個(gè)單元。邊界條件：邊界條件：1位移邊界條件位移邊界條件機(jī)體底部約束為零2力邊界條件力邊界條件氣缸套受力主要有裝配應(yīng)力、燃?xì)鈮毫?、熱?yīng)力和活塞側(cè)向力。2.12.1螺栓預(yù)緊力螺栓預(yù)緊力螺栓預(yù)緊力通過(guò)擰緊力矩獲得。根據(jù)YN33柴油機(jī)的螺栓擰緊力矩和螺栓結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算得到螺栓預(yù)緊力為62490N。2.22.2活塞對(duì)缸套的側(cè)向力活塞對(duì)缸套的側(cè)

3、向力活塞對(duì)缸套側(cè)向力采用曲軸轉(zhuǎn)角81時(shí)的工況。假定力邊界條件為：載荷沿缸套軸線方向按二次拋物線規(guī)律分布；沿缸套圓周120角范圍內(nèi)按余弦規(guī)律分布。選擇側(cè)擊力影響最大位置進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)分析，選定1缸曲軸轉(zhuǎn)角24（活塞位于最大爆發(fā)壓力處）、81（活塞位于行程中間位置）時(shí)的工況進(jìn)行研究，此時(shí)活塞對(duì)缸套的側(cè)向力和側(cè)向壓力幅值如表1所示。加載邊界條件時(shí)取L=43.5，x=0的位置為活塞銷(xiāo)的位置。表1氣缸套壁面加載的活塞側(cè)向力1缸曲軸轉(zhuǎn)角（）活塞銷(xiāo)到

4、上止點(diǎn)距離(mm)活塞側(cè)向力(N)活塞側(cè)向總壓Qc(MPa)側(cè)向壓力幅值qmax(MPa)2459.359103.940.99932.584310481105.654549.140.49931.2914104注：正值表示活塞側(cè)向力作用在主推力側(cè)，負(fù)值表示活塞側(cè)向力作用在次推力側(cè)。2.32.3缸套壁面的氣體作用力缸套壁面的氣體作用力機(jī)體外表面暴露于大氣環(huán)境中，本次計(jì)算取23Wm2℃，環(huán)境溫度取25℃。機(jī)體水套部分換熱系數(shù)取1524Wm2℃

5、，介質(zhì)溫度為85℃5.5.材料屬性材料屬性YN33柴油機(jī)缸蓋和機(jī)體材料均為灰鑄鐵HT250，氣缸套材料為釩鈦鑄鐵。對(duì)于氣缸墊，其力學(xué)特性是非線性的，但其非線性區(qū)域?yàn)樽冃瘟看笥?.35mm，本計(jì)算變形量不會(huì)超過(guò)該區(qū)域，所以氣缸墊的性能參數(shù)取為常數(shù)。本文采用mmNs單位制。由于缺少釩鈦鑄鐵資料，當(dāng)前計(jì)算中，氣缸套和氣缸墊按照HT250的材料屬性進(jìn)行計(jì)算。缸蓋螺栓材料為40Cr。各部分材料屬性表5所示。表5各部件材料屬性材料溫度楊氏模量（Mp