内燃机工程

作者：梁刚,张华兵,张国勇,李丽婷,崔毅

单位：中国船舶集团有限公司第七一一研究所,上海 201108,船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心,上海 201108,中国船舶集团有限公司第七一一研究所,上海 201108,船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心,上海 201108,中国船舶集团有限公司第七一一研究所,上海 201108,船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心,上海 201108,中国船舶集团有限公司第七一一研究所,上海 201108,船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心,上海 201108,上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 200240

关键词：船用柴油机,缸盖,缩尺试样,材料模型,数值仿真,热失效机理,

为研究船用柴油机缸盖在低周热循环载荷下的渐进失效问题，开展了“四孔平板”缩尺试样的热失效模拟试验，建立了基于温度依赖的Chaboche组合硬化材料模型和改进Ostergren塑性能量损伤模型的仿真方法，研究了塑性变形演化、疲劳开裂的热失效行为和机理。研究表明：仿真预测具有较高精度，圆孔失圆变形预测最大偏差不超过10.5%，准确预测了裂纹的萌生位置，预测寿命与实际失效循环数目接近；缩尺试样受到循环变化的温度梯度影响，整体结构表现为热弯曲变形失配，产生的局部非对称拉压应力引发了塑性变形；随着循环次数增加发生应力松弛，塑性变形呈现先快后慢的非线性减少趋势；冷却阶段的拉伸塑性应变能和应力三轴度增加，引发了圆孔鼻梁高应力区开裂损坏。

来源：2024年第3期

《内燃机工程》期刊编辑部

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