船用二冲程柴油机气缸盖的热-机械强度及疲劳仿真分析

船用二冲程柴油机气缸盖的热-机械强度及疲劳仿真分析一、引言船用二冲程柴油机是船舶动力装置的核心部件之一，其主要特点是功率大、可靠性高、耐久性强等。气缸盖是二冲程柴油机的重要组成部分，其热-机械强度及疲

- 船用二冲程柴油机气缸盖的热机械强度及疲劳仿真 分析 一、引言 船用二冲程柴油机是船舶动力装置的核心部件之一，其主要特点是 功率大、可靠性高、耐久性强等。气缸盖是二冲程柴油机的重要组成部 分，其热-机械强度及疲劳性能直接影响到柴油机的寿命和使用效果。因 此，对船用二冲程柴油机气缸盖的热-机械强度及疲劳性能进行分析和研 究具有重要的理论和实际意义。 二、船用二冲程柴油机气缸盖的结构及热-机械作用 船用二冲程柴油机气缸盖的结构通常由盖体、机盖和附件组成。其 主要功能是封闭气缸、支撑机体、固定配件和传递热量等。当柴油机工 作时，其内部产生大量热量，气缸壁和气缸盖的温度会急剧升高。同 时，高压气缸内的高温高压气体和活塞的运动状态也会对气缸盖产生热 负荷和机械载荷，使气缸盖产生应力和应变。因此，热-机械作用是气缸 盖承载工作负荷的重要因素。 三、船用二冲程柴油机气缸盖热-机械强度的仿真分析 1.建立几何模型和网格 利用CATIA软件建立船用二冲程柴油机气缸盖的三维几何模型，并 导出STL文件格式。然后使用HyperMesh软件对气缸盖的几何模型进 行划分和网格处理，生成高质量的有限元模型。 2.确定材料模型和外部载荷 根据船用二冲程柴油机气缸盖的材质和工作条件，采用 Johnson-Cook本构模型描述气缸盖的材料特性，并确定外部载荷。其 中内气压、曲轴反力和盖面燃气压力是气缸盖的主要载荷。