某柴油机进排气门热-机耦合应力场分析

为详细分析某柴油机进排气门在热-机械负荷作用下的耦合应力情况,应用GT-power软件计算分析了某柴油机在标定工况下燃烧室、进排气道内气体的瞬时平均温度和瞬时平均换热系数。以此为边界条件,对进排气门开启和落座的瞬态温度场进行迭代,得到进角排气门的稳态温度场,并利用试验对气门温度场进行了验证。以计算得到的温度场为基站,对进排气门的热应力进行了计算分析,随后施加缸内燃气压力最大时的机械负荷得到热-机搞合应力场。计算结果显示,排气门的温度变化较为剧烈、热应力较大,应力集中的部位主要出现在气门导杆与气门座之间过渡的区域。为气门疲劳失效分析、结构优化改进以及设计制造等提供了参考。