[发明专利]一种动力附件热流固耦合计算方法、设备及介质

权利要求书

1.一种动力附件热流固耦合计算方法，其特征在于，应用于混动商用车动力附件排气系统，所述方法包括：

构建混动商用车动力附件排气系统的热端前处理仿真模型，并根据所述混动商用车动力附件排气系统中热端各部件的物理性能，分别确定所述热端前处理仿真模型中热端各部件对应的材料种类；

构建所述热端前处理仿真模型中热传导分析模型的边界条件和载荷步，并根据所述热传导分析模型的边界条件和载荷步，计算预催总成的结构温度场；所述边界条件包括热接触、空腔辐射以及映射换热条件；

构建所述热端前处理仿真模型中热交变分析模型的边界条件和载荷步，并根据所述热交变分析模型的边界条件和载荷步，计算所述预催总成在热交变工况下的等效塑性应变增量；

基于所述结构温度场计算所述预催总成对应的热应力值，并根据所述等效塑性应变增量，确定所述混动商用车动力附件排气系统的热冲击强度，以实现对动力附件热流固耦合的计算。

2.根据权利要求1所述的一种动力附件热流固耦合计算方法，其特征在于，所述构建混动商用车动力附件排气系统的热端前处理仿真模型，具体包括：

构建混动商用车动力附件排气系统的热端前处理仿真模型，并根据所述混动商用车动力附件排气系统的热端结构，将所述热端前处理仿真模型划分对应的单元结构；

所述单元结构包括壳体单元、实体单元、焊缝实体单元、螺栓实体单元、涡轮增压器法兰单元以及实体单元表面网格；

所述壳体单元包括：管件、端锥、壳体、隔热罩、小于预设厚度范围的支架以及小于预设厚度范围的法兰；

所述实体单元至少包括：大于预设厚度范围的法兰、大于预设厚度范围的支架以及氧传感座；

所述焊缝实体单元是基于六面体和五面体相结合的方式进行构建的。

3.根据权利要求2所述的一种动力附件热流固耦合计算方法，其特征在于，所述根据所述混动商用车动力附件排气系统的热端结构，将所述热端前处理仿真模型划分对应的单元结构之后，所述方法还包括：

确定所述焊缝实体单元所焊缝隙两侧的连接处网络相对应且数量相等；

通过所述螺栓实体单元构建螺栓实体，并根据所述螺栓实体中的螺栓孔位置，建立对应的螺柱截面，以生成对应的螺柱实体单元和螺帽实体单元；

通过所述涡轮增压器法兰单元构建涡轮增压器法兰，并将所述涡轮增压器法兰和所述螺栓实体进行网格化，以根据网格文件确定对应的温度分布和应力分布；

通过所述实体单元表面网格，构建所述热端结构与外界空气进行对流换热的表面，以及构建所述热端结构与排气对流换热的排气热端结构表面，以确定所述排气热端结构表面对应的对流换热范围。

4.根据权利要求1所述的一种动力附件热流固耦合计算方法，其特征在于，所述根据所述混动商用车动力附件排气系统中热端各部件的物理性能，分别确定所述热端前处理仿真模型中热端各部件对应的材料种类，具体包括：

根据热端各部件的物理性能，构建壳体单元属性、实体单元属性、热辐射系数属性、热接触属性以及物理常数属性，并确定所述壳体单元属性对应的材料种类；

根据所述壳体单元属性对应的材料种类，对所述壳体单元属性的厚度进行赋值，并确定壳体单元的积分点数量与温度的积分点数量相等。

5.根据权利要求1所述的一种动力附件热流固耦合计算方法，其特征在于，所述构建所述热端前处理仿真模型中热传导分析模型的边界条件和载荷步，具体包括：

构建热传导分析模型中单元结构的接触单元集及接触面，并基于所述热传导分析模型中的接触面和接触单元集，在热端各部件之间进行热接触；

构建所述热传导分析模型中的空腔辐射，并构建对应的空腔辐射命令；

以及构建所述热传导分析模型中的映射换热条件，并基于所述映射换热条件，将流体软件中高温气体表面温度、热辐射系数映射至结构软件中热端结构的表面。