摘要
针对某型汽车催化器端盖开裂问题进行分析,通过对断裂处裂纹与晶相的相关性分析,确认断裂口为疲劳裂纹。晶粒变粗伴随奥氏体析出,初步分析开裂与疲劳载荷与材料耐温性有关。通用软件进行流固耦合仿真出催化器总成的温度场并通过台架试验进行校对与修正,获取完整的催化器结构温度分布。对照相应金属材料弹性模量随温度变化表,发现在高温工况下催化器材料的弹性模量下降50%而导致系统刚度不足,将弹性模量随温度变化的数值输入CAE软件分析出催化器在高温下模态低于发动机最大激励,有共振风险;同时考虑催化器在冷热交替作用下的热胀冷缩过程也会产生疲劳应力,通过CAE分析3个加热/冷却循环后催化器断裂处的等效塑性应变数值大于行业标准,该处为热疲劳作用下的薄弱点,容易产生热疲劳断裂。最终得出断裂的原因为:整车在高温工况下,催化器几何结构与所选金属材料组成的系统不满足系统模态与热疲劳要求,找到了构件断裂的主要原因,通过更改结构提高模态,提高热疲劳薄弱处材料耐温等级解决了问题,为三元催化器的开发与优化工作提供了指引。
出处
《装备制造技术》
2022年第2期60-63,100,共5页
Equipment Manufacturing Technology
作者简介
谢文奇(1981-),男,湖南人,学士,工程师,主要研究方向为乘用车排气系统.
