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文檔簡介
1、本文論述了國內(nèi)外汽車發(fā)動機開發(fā)設(shè)計的發(fā)展歷程和發(fā)動機排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析研究的現(xiàn)狀,研究了發(fā)動機開發(fā)過程中出現(xiàn)問題的解決方案及目前獲得的研究成果。同時根據(jù)實際的課題提出研究目的和意義,并結(jié)合企業(yè)要求提出了具體的目標(biāo)和內(nèi)容。
首先對課題研究所涉及到的主要理論進(jìn)行了分析研究,其中包括結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析理論、諧響應(yīng)理論、發(fā)動機出口熱負(fù)荷理論、流固耦合理論和結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論。
接著重點研究了排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點,介紹了排氣系統(tǒng)的主要零部件
2、以及它們之間的連接關(guān)系,并結(jié)合結(jié)構(gòu)特點和企業(yè)的實際要求,提出了面向熱固問題的發(fā)動機排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的總體研究方案。
隨后針對固體結(jié)構(gòu)問題,重點分析了排氣系統(tǒng)的動態(tài)特性。首先對發(fā)動機排氣系統(tǒng)整體模態(tài)進(jìn)行了計算,同時結(jié)合結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析研究了排氣系統(tǒng)在共振區(qū)域附近所受到的動應(yīng)力,尤其要重點分析結(jié)構(gòu)開裂處的動應(yīng)力大小,其中諧響應(yīng)計算時所采用的載荷激勵是根據(jù)企業(yè)試驗獲得的。最終根據(jù)振動模態(tài)和諧響應(yīng)分析的計算結(jié)果,對排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的振動特
3、性進(jìn)行良好的評估。
然后研究了排氣系統(tǒng)的熱問題,計算了熱負(fù)荷、熱變形及熱應(yīng)力對排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)造成的影響。主要模擬了發(fā)動機穩(wěn)定工況下排氣系統(tǒng)的工作狀態(tài),并采用了流固耦合的方法對發(fā)動機排氣系統(tǒng)的熱問題進(jìn)行了研究。在研究的過程中,首先模擬了排氣歧管的內(nèi)、外流場,得到了排氣歧管內(nèi)、外壁的熱邊界條件,再以熱邊界條件為載荷計算得到排氣歧管的溫度場,并利用溫度試驗驗證了溫度場計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。最終以溫度場為邊界條件,分析了排氣歧管總成的熱應(yīng)力
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