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基于流固耦合方法的排气管低周热疲劳分析

The low cycle thermal fatigue analysis of exhaust pipe based on fluid-solid coupling method

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针对某6缸发动机高镍铸铁排气管在试验过程中出现的裂纹故障,基于流固耦合方法,利用有限元分析软件对故障排气管进行温度场、应力场和低周热疲劳计算分析.计算结果表明,排气管应力幅值较大区域和低周热疲劳计算寿命较低区域均与试验过程中发生的裂纹故障位置相吻合;冷热冲击工况下较大应力幅值产生的塑性应变是造成排气管热疲劳的主要原因.改进排气管结构,去掉靠近增压器法兰的加强筋,减薄增压器法兰,并对改进方案进行仿真分析和试验验证.结果表明,改进后排气管的低周疲劳寿命提高至3000次以上,改进方案有效,为后续排气管结构设计以及可靠性研究提供参考.

孙晶晶、马庆镇、李连升、王宝军

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内燃机可靠性国家重点实验室,山东潍坊261061

潍柴动力股份有限公司,山东潍坊261061

排气管 裂纹 流固耦合 低周疲劳

国家重点研发计划课题

2017YFC0211305

2021

10.19471/j.cnki.1673-6397.2021.01.010

内燃机与动力装置
山东省内燃机研究所 潍柴控股集团有限公司

内燃机与动力装置

影响因子：0.192
ISSN：1673-6397
年,卷(期)：2021.38(1)
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