6114柴油机缸盖有限元结构分析

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6114柴油机缸盖有限元结构分析6 1 1 4柴油机缸盖有限元结构分析
刘金祥 ， 廖 日东 ， 张 有。 ， 杨俊武。 ， 夏秀娟
( 1 . 北京理工大学 机械与车辆工程学院， 北京 1 0 0 0 8 1 ； 2 . 上海柴油机股份有限公司， 上海 2 0 0 4 3 2 )
摘要： 利用现代 C AD技术， 建立了 6 l l 4柴油机缸盖的实体模型和有限元模 型. 并对有 限元模型进行了离
散误差的收敛性分析。在此基础上 ， 进行 了缸盖的温度场 、 预紧工况机械应力、 爆发 热耦合应力的计算
分析。确定了各影响因素在缸盖上造成应力集中的主要位置 ， 为结构改进提供参考。
关键词 ： 有限元法； 柴油机 ； 缸盖； 结构分析
中图分类号： T K4 2 2 . 4 文献标识码： A
Fi ni t e El e me nt An a l y s i s f o r Cy l i nd e r He a d o f 61 1 4 Di e s e l Eng i n e
L I U J i n - x i a n g ， L I A O R i - d o n g ， Z HA NG Y o u ， Y ANG J u n - WU ， X I A X i u - j u a n
( 1 . S c h o o l o f Me c h a n i c a l a n d Ve h i c u l a r En g i n e e r i n g， Be i j i n g I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y ， Be i j i n g 1 0 0 0 8 1， Chi n a ；
2 .Sha ngha i Di e s e l Engi ne Co.， I t d.， Sha ngha i 2 0043 2， Chi na)
Abs t r a c t： The s ol i d mod el a nd f i ni t e e l eme nt mode l s of cy l i nde r he a d a r e gi v e n by me an s of t he a dva nc e d
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i n f or mat i on f or i mpr ov i n g c y l i n der he a d st r u c t ur e .
Key wor ds： Fi ni t e el e ment met ho d； Di e s e l e ngi ne； Cyl i nd er hea d； St r uc t ur al a nal ys i s
引言
气缸盖是内燃机的主要零件之- ， 它与活塞顶及气缸内壁共同组成燃烧空间。气缸盖的结构形状
十分复杂 ， 承受着气体作用力和气缸盖螺栓的预紧力。气缸盖各部分温度很不均匀， 其底面燃烧室部分
( -般称为火力面) 温度很高而冷却水套或散热片部分的温度很低， 进气道和排气道的温度也不相同. 因
此 ， 气缸盖的机械应力和热应力都很大。特别是由于高温和温度分布不均匀而产生的热应力的反复作
用往往形成热疲劳裂纹。同时， 如果气缸盖受热时引起的变形过大， 会影响与气缸的接合面和气门座接
合面的密封， 加速气门座的磨损， 产生气门杆 咬死” ， 甚至造成漏气、 漏水和漏油等现象 ， 使 内燃机无法