Введение 3
1. Анализ теоретических основ теплообмена и поведения материала при
изменении напряжений-деформаций и температур 4
1.1 Теплообмен 4
1.2 Поведения материала при изменении напряжений-деформаций и
температур 6
2. Анализ имеющихся методик расчета термонапряженного состояния
деталей ДВС 8
3. Разработка расчетных моделей 9
4. Анализ полученных результатов 11
5. Выводы 12
Список литературы 13
Целью данной работы является разработка методики расчета термонапряженного состояния выпускного коллектора двигателя. Для проведения анализа и разработки методики был выбран выпускной коллектор рядного шестицилиндрового дизельного двигателя.
Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Анализ теоретических основ теплообмена и поведения материала при изменении напряжений-деформаций и температур.
2. Анализ имеющихся методик подобных расчетов.
3. Разработка расчетных моделей.
4. Анализ полученных результатов.
Методика проведения термонапряженного анализа выпускного
коллектора через моделирование сформулирована и успешно реализована на
типичном выпускном коллекторе. Полная симуляция состояла из четырех
этапов, а именно 1-D моделирование двигателя, термического анализа
выпускного коллектора, структурного анализа выпускного коллектора
(расчет на прочность) и оценки выносливости. Требуемые тепловые данные
для термического анализа выпускного коллектора были получены благодаря
упрощенному моделированию двигателя с использованием 1-D пакета
программного обеспечения для моделирования двигателя, устранена
необходимость в сложных трехмерных симуляциях CFD. Точность
термического анализа подтверждена качественно сравнением профиля
распределения температуры полученным в результате расчета с обычно
наблюдаемой тенденцией, структурный анализ помог в выявлении всех
критических мест, подверженных термомеханической усталости. Оценка
долговечности выпускного коллектора показывает местоположение,
соответствующее минимальному значению долговечности - самое
критическое место с наибольшей вероятностью инициирования трещины.