气缸盖在冲击载荷作用下的疲劳寿命预测

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文气缸盖在冲击载荷作用下的疲劳寿命预测作者姓名：刘韬指导教师：孙志礼教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：机械设计及理论论文提交日期：2011年6月论文答辩日期：2011年6月学位授予日期：2011年7月答辩委员会主席：脉良五评阅人：梅蠼闫啁东北大学2011年6月万方数据AThesisinMechanicalDesignandTheoryFatigueLifePredictionofCylinderHeadundertheActionofImpulsiVeLoadsByLiuTaoSupervisor：Profess

2、orSunZhiliNortheasternUniVersi够June2011万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文一{一取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：2D}／’6、2留学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全』，解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可

3、以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半√两年口学位论文作者签名：蛳匀蛳签名：孙忽沙签字日期：zol

4、、移、2寥签守门期：2Df八∥、2g万方数据东北大学硕士学位论文摘要气缸盖在冲击载荷作用下的疲劳寿命预测摘要作为发动机上最为复杂也足最为重要的零部件之一，气缸盖长期工作在高温、高压和高腐蚀的环境中，主要承受来自气缸的热载荷、冲击载荷以及来自螺栓的预紧力。气缸盖的寿命和可靠性直接决定了发动机的性能。在以往的很多研究中常常用静载荷代替等幅的冲击载荷对结构进行加载，这是不准确的。本文针对气缸内压力载荷的特点，根

5、据实测压力数据模拟气缸内的冲击载荷对结构进行加载，从而对在热一机械载荷作用下的气缸盖进行疲劳寿命预测和可靠性评估。本文根据实测气缸压力数据拟合出了冲击载荷曲线，并运用交互式曲面造型方法建立了包括气缸盖、气缸体和螺栓在内的结构。对结构进行稳态热分析和静力分析后发现，在火力面上靠近排气口处和排气口内的凸台处出现了较高的温度和热应力，这是由于该处结构散热不理想造成的。考虑到冲击载荷的特性以及分析结果的要求，本文对结构进行了瞬态动力学分析，发现结构在冲击载荷作用下产生了振动。瞬念动力学分析结果中还包括了结构内部各点的局部载荷一时间历程等动态响应数据。根据分析结果，确定了结构上若干危险点，采用时

6、域内的振动疲劳分析方法对危险点的疲劳寿命进行了预测，进而得到了结构的疲劳寿命。关键词：数据拟合；冲击载荷；有限元法；疲劳．II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractFatigueLif℃PredictionofCylinderHeadundertheActionofImpulsiVeLoadsAbstractAsoneofthemostcomplicatedandmostimportantcomponents，cylinderheadalwaysworksinah)，penhennal，hi曲一pressuredandhi曲lycorrosiVeenVironment，itma

7、inlybearst11ethermalloadsandimpulsiVeloadsofthecylinder．Fatiguelifeandreliabilityofmecylinderheaddirectlyworkontheen舀neperfomaIlce．Manye砌ierresearchesusedtousestaticalloadsinsteadofimpulsiVeloadsin，andthiskindofmethodisproVedunaccuratethesedayS．11hisaniclefocusesonthecharact谢sticofimpulsiVeload柚

8、d6tstlleimpulseloadcurvebyusingthepressuredataofcylinderinordertopredictcylinderhead’sfatiguelifeandreliab_ilityunderthee行色ctofthemal一impulseloads．Inthisanicle，impulseloadcuⅣeis6ttedonthebasisofcylinderpressuredata，andthree—