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题名船用柴油机缸盖缩尺试样的热失效研究
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作者
梁刚
张华兵
张国勇
李丽婷
崔毅
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机构
中国船舶集团有限公司第七一一研究所
船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心
上海交通大学机械与动力工程学院
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出处
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期86-94,101,共10页
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文摘
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。
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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
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Keywords
marine diesel engine
cylinder head
scale specimen
constitutive model
numerical simulation
thermal failure mechanism
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分类号
TK423
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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