氣門盤部凹槽結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設計及其應力與變形形態(tài)研究.pdf

1、氣門作為發(fā)動機配氣機構(gòu)的重要零部件之一,對發(fā)動機的工作性能和使用壽命有很大的影響,隨著發(fā)動機技術的不斷發(fā)展,發(fā)動機配氣機構(gòu)的力學性能對氣門結(jié)構(gòu)要求進行精確設計,由于氣門盤部的結(jié)構(gòu)設計對氣門熱應力及發(fā)動機氣缸內(nèi)的壓縮比都有較大的影響,因此顯得非常重要,本文基于有限元方法分析了氣門盤部凹槽結(jié)構(gòu)對其應力和變形規(guī)律的影響。
　　文中介紹了氣門的結(jié)構(gòu)形式,分析了氣門盤部結(jié)構(gòu)、氣門材料和加工工藝引起的失效形式;與此同時,文中討論了可用于氣門盤

2、部凹槽結(jié)構(gòu)應力和變形分析的有限元軟件平臺。為了便于分析,論文基于常用的氣門盤部結(jié)構(gòu)特征,建立了其特征識別圖,并運用ANSYS二次開發(fā)工具APDL與VC++的嵌套技術,實現(xiàn)氣門盤部凹槽結(jié)構(gòu)參數(shù)化;在此基礎上,對氣門進行了熱-應力耦合分析,研究了氣門凹槽結(jié)構(gòu)對凹槽部分和過渡圓弧部分應力及變形的影響;研究表明:氣門盤部凹槽結(jié)構(gòu)對其應力和變形的影響很大,例如,當研究氣門凹槽結(jié)構(gòu)對其最大應力影響時,發(fā)現(xiàn)其最大應力與凹槽曲率半徑R有關,且呈現(xiàn)非線性

3、關系;弧高H和弦長L對凹槽處最大應力也有交互影響;這反映出氣門盤部的應力水平可通過氣門凹槽結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計來改善。
　　與此同時,文中利用VC++封裝ANSYS的二次開發(fā)工具APDL命令流,實現(xiàn)了氣門盤部凹槽參數(shù)化建模,用戶可以通過設計的參數(shù)化界面輸入結(jié)構(gòu)參數(shù),建立氣門有限元模型,避免了氣門建模和分析過程中信息的流失,提高了氣門盤部凹槽優(yōu)化設計效率和可靠性。由于文中是基于工程實際開展的氣門凹槽結(jié)構(gòu)參數(shù)對其應力和變形影響的研究,因此,