梁 佳，雷基林，申立中，毕玉华，陈建明

(1.昆明理工大学，云南省内燃机重点实验室，昆明 650224;2.云南新天力机械制造有限公司，昆明 650300)

前言

建立准确的数学模型是确保有限元数值模拟准确性的关键因素，它应能真实反映结构的几何形状、材料特性、约束条件和承载情况等。本文中以某卧式柴油机为研究对象，首先建立了机体组件的三维实体模型和有限元网格模型，然后对各装配部件采用正确的接触关系进行连接，并施加合理的位移约束和载荷边界条件，最后利用大型非线性有限元分析软件ABAQUS分析平台，分别计算了预紧工况和最大转矩工况(1 600r/min)下1、2缸爆发时的机体及其组件的强度，通过分析得到机体的薄弱部位，为机体结构的优化设计提供了理论依据。

1 分析模型的建立

1.1 机体部件材料属性

根据该机型设计要求，参考《柴油机设计手册》并通过查询《机械设计手册》得到机体各部件的材料属性，如表1所示。

表1 机体部件材料属性

1.2 有限元模型的建立

本文中对柴油机的机体、气缸盖、气缸套、气缸垫、主轴承盖、曲轴箱盖、缸盖螺栓、主轴承盖螺栓和曲轴箱盖螺栓进行了三维几何建模。在保证计算精度的前提下，综合考虑网格数量与计算时间的关系，进行网格密度的合理调整，消除不良单元，以保证应力从一个单元平稳地过渡到另一个单元，使计算易于收敛。除螺栓组外，选用10节点四面体单元进行网格划分。对于螺栓进行了特殊处理，忽略了螺纹部分，采用8节点六面体单元。……