从缸盖本体取样测试了其材料疲劳性能,提出了一种新的疲劳寿命分布模型选用方法,高应力低寿命区选用对数正态分布模型,低应力长寿命区选用三参数威布尔分布模型。给出了用Matlab计算三参数幂函数S-N模型参数的方法,并分析了不同S-N疲劳应力寿命模型拟合偏差,结果表明,三参数幂函数模型精度明显优于另外两种。最后根据计算结果拟合预测了疲劳强度,混合分布预测结果与升降法测试结果的偏差最小,为6 MPa。

为解决发动机气缸盖零部件温度梯度过大,热负荷产生的热应力和机械应力叠加导致气缸盖热疲劳失效的问题,通过实测灰铸铁气缸盖鼻梁区温度场分布,追踪气缸盖升温响应及其随冷却液、进气温度等不同影响因素的变化规律,为评估气缸盖热负荷水平和安全性及气缸盖设计与仿真计算提供参考。

为研究活塞侧击引起的缸套振动响应对柴油机缸套水侧空化状况的影响,以某国Ⅵ水冷柴油机为研究对象,结合结构动力学与计算流体力学,对缸套表面振动与其水侧流体动力学行为进行耦合分析。基于柴油机试验台架实测了缸套壁面振动,对应建立了柴油机气缸总成瞬态动力学模型,结合仿真与实测振动响应研究了活塞侧击作用下的缸套振动特性。然后,将瞬态动力学计算结果以动网格的形式输入二维冷却水套模型中进行数值模拟,研究了缸套振动形式、水套厚度和出口压力等因素对空化的影响。结果表明,缸套在活塞侧向力作用下的高频振动与其结构固有模态有关,缸套的高频模态振动和冷却水套厚度对缸套水侧的空化现象影响显著。提高冷却水套出口压力可小幅削减空化强度,而增加水套厚度对缸套水侧空化的抑制作用更为明显。