[发明专利]一种动力附件热流固耦合计算方法、设备及介质

说明书

本申请公开了一种动力附件热流固耦合计算方法、设备及介质，用以解决现有技术无法准确获取各种复杂工况热部件的应力集中现象及应力值，无法有效反应混动商用车动力附件热态工况下的真实应力状态的问题。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热端各部件的物理性能分别确定热端各部件的材料种类；构建热传导分析模型的边界条件和载荷步并计算预催总成的结构温度场；构建热交变分析模型的边界条件和载荷步并计算预催总成在热交变工况下的等效塑性应变增量；基于结构温度场计算预催总成对应的热应力值，并根据等效塑性应变增量，确定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。

技术领域

本申请涉及混动商用车技术领域，尤其涉及一种动力附件热流固耦合计算方法、设备及介质。

背景技术

目前，混动商用车动力附件的强度分析一般是要涉及热态环境的，然而，实际中衬套刚度等关键参数的获取比较困难，虽然现有技术能够通过实验获得相关的参数，但是商用车的状态变化较大，一些关键参数不能有效的在另外的车型继续应用，导致商用车的多体动力学分析在整车强度分析中很难开展。

由于混动商用车中隔热罩及支架等热端各部件的热物理性能参数比较复杂，并且，不同工况下热端各部件的传热状态也比较复杂，所以在大部分的混动商用车动力附件的强度分析中，尤其在混动商用车动力附件排气系统热端的强度分析中，普遍是采用冷态分析的方式，进而再依据经验值对其进行耐久性能评估。但是，这样无法精确获取各种复杂工况下热端各部件的应力集中现象及应力值，不能有效的反应混动商用车的动力附件在热态工况下的真实应力状态。

发明内容

本申请实施例提供了一种动力附件热流固耦合计算方法、设备及介质，用以解决现有技术对混动商用车进行冷态分析后再进行耐久性能评估时，无法精确获取各种复杂工况下热端各部件的应力集中现象及应力值，无法有效的反应混动商用车的动力附件在热态工况下的真实应力状态的技术问题。

一方面，本申请实施例提供了一种动力附件热流固耦合计算方法，应用于混动商用车动力附件排气系统，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。

在本申请的一种实现方式中，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。