代兴伟

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

基于ABAQUS的发动机排气歧管低周疲劳分析

代兴伟

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

在发动机运转过程中，排气歧管温度会产生周期变化，会导致排气歧管发生低周疲劳破坏，文章基于ABAQUS对某发动机的排气歧管进行低周疲劳分析，研究排气歧管的低周疲劳寿命。

排气歧管；低周疲劳；ABAQUS软件

CLC NO.:U463.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)15-120-02

随着发动机技术的发展，以及排放法规、油耗法规的加严，排气歧管的设计已经开始集成在缸盖上，不仅可以降低油耗以及排放，而且由于缸盖水套冷却的原因，排气歧管部分的温度会有一定程度的降低，但由于材料一般为铝合金材料，强度也有一定的下降，因此还是有必要对排气歧管部位的低周疲劳性能进行评估，本文基于ABAQUS软件，对某发动机的排气歧管部分进行低周疲劳分析，计算低周疲劳寿命。

1 有限元模型及边界条件

由于是排气歧管集成在缸盖上，因此排气歧管低周疲劳分析模型包括以下部件：缸体、缸盖（集成排气歧管）、缸垫、缸盖螺栓、增压器蜗壳以及蜗壳螺栓等。使用Hypermesh对模型进行网格划分，单元类型缸垫采用GK3D12MN，其余采用C3D10M。有限元模型如图1所示。温度场分析需要CFD分析提供热边界，主要包括全速全负荷工况和怠速工况下的气体的温度及换热系数，部位有燃烧室、近排气道、缸体缸盖水套以及缸套，全速全负荷工况燃烧室部位的温度及换热系数如图2、3所示，其他部位不一一列出。……