发动机缸盖热机械疲劳及寿命预测研究

• 作者: 王艳军 陈明 龚伟国
• 来源期刊: 上海汽车
• 关键词: 缸盖 瞬态分析 塑性应变 高周疲劳 低周疲劳
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 设计研究
• 页码范围: 25-31
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-4554.2019.05.05

摘要

缸盖作为发动机的关键组成部件,使用工况较复杂,容易发生热机械疲劳(TMF)失效,其疲劳强度特性的优劣直接影响发动机的寿命.文章针对发动机开发过程中缸盖开裂的工程问题,建立了缸盖高周疲劳(HCF)和低周疲劳(LCF)计算模型,综合分析缸盖开裂的原因.根据发动机热冲击试验规范计算了缸盖的瞬态温度场,以反映实际试验中金属温度场情况;进行了缸盖TMF材料属性测试,得到了等温低周疲劳数据;同时在TMF计算模型中考虑了蠕变、氧化、硬化和软化等因素.计算结果表明,该缸盖局部存在寿命较低的情况,位置与试验中缸盖开裂位置吻合;经过局部结构优化,寿命达到设计要求,并通过了试验验证,解决了该缸盖的开裂问题,为后续开发提供了技术保障.