某发动机排气歧管的热疲劳分析与优化

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1、戀分类号；密缴：５０１２８５２０１０６论文编号：：学夸重庆理玉大学硕女学位徐文某发动机排气歧管的热疲劳分析与优化研究生；刘勇指导教师：雷柳教授学位类型：专业学位工程硕去）（机械工程领域专业学位类别：研究方向：产品数字化设计方法与技术培养单位：机械工程学院论文完成时间：２０１５年３月２５日论文答辩日期：２０１５年５月２２曰ＣａｔｅｏｒＮｕｍｂｅｒ：ＬｅｖｅｌｏｆＳｅｃｒｅｃ：ｇｙｙＳｅｒｉａｌＮｕｍｂｅｒ：Ｓ化ｄｌｅｎｔＮｕｍｂｅｒ：５０１

2、２８５２０１０６Ｍ＇ａｓｔｅｒｓＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｈｅｒｍａｌＦａ村ｕｅＡｎａｌｓｉｓａｎｄＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｇｙｐｏｆａｎｅｎｉｎｅｅｘｈａｕｓｔｍａｎｉｆｏｌｄｇＰｏｓｔｒａｄｕａｔｅ：ＬｉｕＹｏｎｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬｅｉＧａｎｇＤｅｒｅｅＣａｔｅｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＤｅｒｅｅｇｇｙｇＳｐｅｃｉａｌｔｙ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｍｅｃ

3、ｈａｎｉｃａｌｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）ＲｅｓｅａｒｃｈＤｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＤｉｉｔａｌｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｇｐｇｔｅｃｈｎｉｕｅｓｑＴｒａｉｎｉｎｇＵｎｉｔ：ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｈｅｓｉｓＤｅａ她ｎｅ：Ｍａｒｃｈ１０，２０１５ＯｒａｌＤｅｆｅｎｓｅＤａｔｅ：Ｍａ２２，２０１５ｙ重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：立进行研究所所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独取得的成果。除文中

4、特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。＇－作者签名：＞日期：户杉年月义７日１Ｊ学位论文使用授权声明、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论文被查阅和借阅本人授权重庆理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行。检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本

5、学位论文＂＂本学位论文属于（请在Ｗ下相应方框内打Ｖ）：１．保密□，在解密后适用本授权书。＿年２．不保密Ｄ。作者签名：日期：年手月日＜ｙ｜《＾、导师签名：呵曰期卡户打之曰雷、？１＾摘要。随着我国汽车工业的快速发展，汽车的保有量也在不断地增长技给我们带来了许多社会问题，如空气污染、噪声污染、能源危机等问题。解决送些问题的关键是在，于设计出性能良好的排气系统，排气歧管作为发动机排气系统的重要组成部分它的性能直接影响到发动机的工作性能，排气歧管与发动机缸盖直接相连，受发动机所排放废气的热

6、冲击较大，同时又受到发动机振动的影响，排气歧管在送种激冷激热的交变载荷作用下，很容易疲劳失效，因此对排气歧管进行热疲劳分析具有重要的工程意一义，也为排气歧管的研发设计提供了定的理论依据，。随着排放法规的日益严格设计出性能优越，、结构合理的排气歧管就显得尤为重要这也是我国自主研发汽车品牌的一部分。本文结合企业某车型的发动机排气歧管，利用ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ、Ｆｌｕｅｎｔ、Ａｂａｑｕｓ等大型有限元软件对排气歧管进行了内流场、温度场、热强度、热模态和热疲劳数值模拟仿真分析：。本文的主要工作内容如下（１）根据企业

7、提供的排气歧管Ｈ维模型提取其内部流道，并建立好排气歧管ＣＦＤ分析模型，，分析排气歧管内表面的压力分布对排气歧管进斤稳态内流场仿真分析、温度分布和表面对流换热系数。（２）再根据已计算好的内表面温度和换热系数，将其映射到排气歧管结构有限－，通过插值法对其进行流固稱合仿真分析，计算出排气歧管的温度场元模型上。（３）考虑排气歧管在实际的装配过程中受螺栓预紧力的作用，结合排气歧管的温度场，排气，模拟排气歧管在发动机正常工作和停机冷却两种循环工况下的热强度歧管在发动机正常工作状态下的温度设为其温度场，排气歧管在发动机停

8、机冷却状态时的温度巧为常温，，对其进行六次循环模拟分析排气歧管的热应力及热变形。（４）排气歧管受发动机与车架振动的影响，对排气歧管进行热模态分析，分析其在温度场作用下的振动特性，并对其分析结果进行相应评价。