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基于流固耦合方法排气歧管热机械疲劳分析(下)

2018/4/23    来源:Altair    作者:何常明  辛雪军      
关键字:流固耦合  排气歧管  疲劳分析  
本文介绍了采用HyperMesh和HyperView模块对排气歧管分析对象执行了前处理和后处理,包括网格划分和计算结果分析。

基于流固耦合方法排气歧管热机械疲劳分析(上)

4 排气歧管热机械耦合分析

    4.1 约束和外部载荷定义

    施加在排气歧管上的主要载荷有热载荷,即温度场,螺栓预紧力和外部激励。在FEA分析中螺栓预紧力通常在第一个载荷步进行加载,以连接排气歧管和缸盖,以及排气歧管和增压器涡轮机,同时打紧力矩不超过螺栓材料的屈服极限。为了评估螺栓预紧力衰减情况考虑了螺栓最大和最小预紧力的影响。在表3中总结了对各零部件装配所需的螺栓预紧力。为了验证密封接触是否存在失效的可能,必须采用最小螺栓预紧力作为关键载荷步。

表3 螺栓预紧力范围

 螺栓预紧力范围

    最大排气压力约为3.5bar将施加在排气歧管内壁面。此外,在非线性静结构模型中增压器和缸盖部分需要对X,Y和Z方向的位移进行约束以避免整个模型出现刚体运动。在排气歧管装配体中,各个零部件需要定义接触对关系进行组合,表4中给出不同零部件间接触对类型以及滑移系数。

表4 零部件接触对类型定义

零部件接触对类型定义

    4.2 载荷步定义

    非线性应力-应变分析中主要载荷类型有装配载荷,热载荷和废气压力。初始载荷步为螺栓预紧力以固定排气歧管和增压器等。随后加载不同工况下的温度场和排气压力。为了考虑稳定的粘弹性效应,热机械分析将重复执行三次。每个载荷步的详尽描述如表5所示。

表5 载荷步定义

载荷步定义
载荷步定义

责任编辑:程玥
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