[发明专利]一种基于有限元分析的缸盖罩垫片密封检测方法

说明书

本发明公开了一种基于有限元分析的缸盖罩垫片密封检测方法，包括步骤：S1、建立缸盖工件模型、缸盖罩盖工件模型、缸盖罩垫片工件模型以及螺栓工件模型；S2、对全部工件模型进行有限元网格划分，并对缸盖罩垫片工件模型进行应力应变属性的加载；S3、将上述有限元网格划分后的全部工件模型以及加载应力应变属性后的缸盖罩垫片工件模型进行装配并根据实际工况施加模拟载荷；S4、根据模拟载荷计算得出缸盖罩垫片工件模型的静载接触压力以及动载接触压力，并依据静载接触压力和动载接触压力评价缸盖罩垫片工件模型是否满足密封要求。上述检测方法，能够对缸盖罩垫片进行预先模拟分析，从而减小了样件的研发周期，降低了研发费用。

技术领域

本发明涉及车辆发动机技术领域，特别涉及一种基于有限元分析的缸盖罩垫片密封检测方法。

背景技术

众所周知，发动机密封性是评价发动机品质的重要指标之一，良好的密封一直是发动机整机可靠性的重要保障。缸盖罩盖垫片主要作用是起密封作用，保障润滑油不泄露。而缸盖罩盖垫片的强度以及密封性能的好坏直接影响发动机工作的安全性和可靠性；因此，缸盖罩盖垫片是发动机重要的密封件。

针对缸盖罩垫片的检测方式，目前多采用面压试验方法，即将缸盖、缸盖罩盖、缸盖罩盖垫片、螺栓等零部件进行装配，通过试验方法测量垫片面压，从而评价垫片密封性。

然而通过上述面压试验方法测量缸盖罩垫片的面压，从而评价垫片密封性，为了实现这一过程往往需要事先做出垫片样件，这样即延长了研发周期也增加了研发费用，并且面压试验只能对装配下的静面压进行评价，而对发动机工作情况下动载的面压载荷无法评价。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于有限元分析的缸盖罩垫片密封检测方法，该方法可以解决无法检测动载情况下缸盖罩垫片密封性能的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于有限元分析的缸盖罩垫片密封检测方法，包括步骤：

S1、针对缸盖、缸盖罩盖、缸盖罩垫片和螺栓分别建立缸盖工件模型、缸盖罩盖工件模型、缸盖罩垫片工件模型以及螺栓工件模型；

S2、对所述缸盖工件模型、所述缸盖罩盖工件模型、所述缸盖罩垫片工件模型和所述螺栓工件模型进行有限元网格划分，并对所述缸盖罩垫片工件模型进行应力应变属性的加载；

S3、将上述有限元网格划分后的所述缸盖工件模型、所述缸盖罩盖工件模型、所述缸盖罩垫片工件模型、所述螺栓工件模型以及加载应力应变属性后的所述缸盖罩垫片工件模型进行装配并根据实际工况施加模拟载荷；

S4、根据所述模拟载荷计算得出所述缸盖罩垫片工件模型的静载接触压力以及动载接触压力，并依据所述静载接触压力和所述动载接触压力评价所述缸盖罩垫片工件模型是否满足密封要求。

优选地，在所述步骤S2中，对所述缸盖工件模型、所述缸盖罩盖工件模型、所述缸盖罩垫片工件模型和所述螺栓工件模型进行有限元网格划分的方式包括：

对所述缸盖工件模型、所述缸盖罩盖工件模型以及所述螺栓工件模型划分为二阶四面体单元，对所述缸盖罩垫片工件模型的加强筋划分为一阶六面体单元。

优选地，在所述步骤S2中，对所述缸盖罩垫片工件模型进行应力应变属性的加载的方式具体为：

将应力应变属性加载至所述缸盖罩垫片工件模型的加强筋上。

优选地，在所述步骤S3中，对根据实际工况施加模拟载荷的方式包括：

对所述螺栓工件模型施加装配静载荷，还包括对所述缸盖工件模型和所述缸盖罩盖工件模型施加工作工况下的凸轮轴动载荷。

优选地，在所述步骤S3中，对所述螺栓工件模型施加装配静载荷具体为：

对所述螺栓工件模型施加最小的螺栓载荷力。