Abaqus在某气缸体改进设计中的应用.PDFVIP

Abaqus在某气缸体改进设计中的应用 蓝宇翔 （广西玉柴机器股份有限公司工程研究院CAE 室 广西 玉林 537005） 摘要：西方通过用有限元分析软件ABAQUS 对某发动机改进气缸体强度进行了有限元分析，为 设计更改提供了依据，实验证明是有效的。 关键词：气缸体 强度 有限元 ABAQUS 0 前言 某发动机活塞温度偏高，为了改善对活塞内腔的冷却，活塞冷却喷嘴改成了喷钩，并安放在 两缸之间的主轴承座上方的通气孔处，需要在此位置布置喷钩让位坑（如图 1），对气缸体的强 度造成一定影响，为此对改动前后的气缸体强度进行对比计算。 图1 气缸体修改位置 1 有限元模型 有限元模型包括气缸体、气缸套、气缸盖、曲轴箱、缸盖贯穿螺栓、上主轴瓦、下主轴瓦、 气缸盖垫片，以及连接曲轴箱和气缸体的螺栓，以及简化处理的曲轴，为了便于计算，有限元模 型只取一个主轴承座进行分析。气缸套、气缸盖垫片，螺栓、曲轴、主轴瓦网格单元为8 节点六 面体，其余零件为10 节点六面体。模型的节点数及单元数见表1，有限元模型见图2。 有限元网格用hypermesh 软件划分，在Abaqus/CAE 里施加边界条件，用Abaqus 求解。 表1 模型节点数和单元数 零件 单元数 节点数 修改气缸体 63818 116418 原气缸体 66730 122109 气缸盖 62238 114147 曲轴箱 32422 58891 气缸套 4960 7872 贯穿螺栓 5848 7136 曲轴箱螺栓 490 792 气缸盖垫片 624 1712 上主轴瓦 1152 1580 下主轴瓦 1152 1580 曲轴 9600 10925 材料特性 略 2 计算模型和边界条件 贯穿螺栓轴力60kN，曲轴箱螺栓轴力22kN，最大爆压 16MPa。 接触对定义如表2 所示 表2 连接对 主面 从面 连接类型 备 注 气缸盖底面 气缸盖垫片顶面 Tie 气缸体顶面 气缸盖垫片底面 Tie 螺栓孔 螺栓螺纹面 Tie 螺栓法兰接触面 螺栓法兰面 Tie 气缸体主轴孔 上主轴瓦 Slide 半径过盈0.03 机座主轴孔 下主轴瓦 Slide 半径过盈0.03 气缸体底面 机座顶面