發(fā)動機機體有限分析及其冷卻風扇CFD仿真優(yōu)化研究.pdf

1、發(fā)動機的零部件中，機體是構(gòu)成發(fā)動機的骨架，支撐和固定著發(fā)動機的所有運動部件，確保它們在工作時保持相對準確的位置，機體的可靠性對整個發(fā)動機的性能有著重要的影響。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，對機體進行有限元分析已成為輔助設(shè)計的重要手段。有限元法是一種通用的數(shù)值分析方法，是目前研究復雜結(jié)構(gòu)靜動態(tài)性能最為可靠和有效的手段。本文應(yīng)用模態(tài)分析理論和有限元技術(shù)，對4C6-65M22型柴油機機體進行了自由模態(tài)分析和各缸最大爆發(fā)壓力工況下機體的應(yīng)力分布和變形情

2、況進行了研究。利用UG軟件對機體的三維實體模型進行了合理的簡化，在Hypermesh中利用四面體單元建立了機體的有限元模型，并得到了機體自由模態(tài)的前十階固有頻率和振型，通過振型分析，找到機體振動的薄弱部位，為機體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提供了理論參考。對發(fā)動機在工作狀態(tài)下機體所受的主要載荷進行了計算和施加，在Hypermesh中主要考察了主軸承蓋和主軸承座結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布和位移變形情況，并根據(jù)計算結(jié)果進行了強度分析和局部改進，改進后的計算結(jié)果表明，

3、主軸承座的強度得到了加強，效果良好，基本符合了強度要求。
　　 結(jié)合本柴油機冷卻風扇的幾何模型，按照試驗的要求，在Hypermesh中利用CFD四面體網(wǎng)格劃分的功能建立了冷卻風扇流場仿真和聲場仿真的分析模型，并在Fluent中進行了求解計算，流場仿真和聲場仿真的計算結(jié)果和試驗結(jié)果吻合良好，驗證了所建立的仿真模型的可靠性。從風扇本身的幾何參數(shù)著手，對輪轂比、葉型安裝角、葉片不等節(jié)距布置、葉型、葉片數(shù)這五個影響因素進行了分析計算，得