[发明专利]一种气缸盖模拟件疲劳试验方法

摘要

本发明提供一种发动机气缸盖模拟件疲劳试验方法，具体过程为：通过有限元仿真方法计算实体气缸盖不同危险位置的三个主应力-应变值；建立试验件模型；设定单向拉压试验台架上所需施加的最大循环载荷值；计算试验件模型危险位置的三个主应力-应变值；试验件模型危险位置三个主应力-应变值分别与实体气缸盖的进行比较，确定最终的试验件模型；将确定最终试验件模型加工成型，然后在单向拉压试验台架上进行疲劳试验。本发明用纯机械疲劳试验代替热机耦合疲劳试验可以大大降低试验周期，并在一定程度上保证试验的精度。

主权项

一种发动机气缸盖模拟件疲劳试验方法，其特征在于，具体过程为：步骤一、通过有限元仿真方法计算实体气缸盖不同危险位置应力‑应变分量的大小和方向，并计算实体气缸盖不同危险位置的三个主应力‑应变值；步骤二、根据气缸盖火力面外形特征初步确定单向拉压疲劳试验件的结构，基于所确定的试验件结构建立试验件模型；步骤三、设定危险位置的第一主应力‑应变值与危险位置截面面积的乘积为单向拉压试验台架上所需施加的最大循环载荷值；步骤四、将试验件模型导入应力‑应变仿真计算软件中，按照最大循环载荷值进行试验工况仿真，获取危险位置各应力‑应变分量的大小和方向，计算试验件模型危险位置的三个主应力‑应变值；步骤五、将步骤四中获取的危险位置三个主应力‑应变值与步骤一中获取的实体气缸盖三个主应力‑应变值分别进行作差比较，当差值与实体气缸盖各主应力‑应变值之比皆小于预设参数ε时，将此时的试验件模型确定为最终模型，进入步骤九，否则，进入步骤六；步骤六、如果实体气缸盖危险位置第一主应力‑应变值大于试验件模型危险位置的第一主应力‑应变值，在最大循环载荷值处在试验台架测量范围内的限制条件下，缩小试验件模型的厚度，反之，增大试验件模型的厚度；步骤七、在试验件模型厚度方向增加一圆弧过渡段，在应力‑应变仿真计算软件中重新计算危险位置的三个主应力‑应变值；当试验件模型三个主应力‑应变值中沿厚度方向的主应力‑应变值相比实体气缸盖沿厚度方向的主应力‑应变值偏小时，适当减小过渡圆弧直径，否则，适当增大过渡圆弧直径；步骤八、判断试验件模型与实体气缸盖危险位置上第一主应力‑应变值和沿厚度方向的主应力‑应变值之间的误差是否满足预设要求，若是，将此时试验件模型确定为最终模型，否则不断调整试验件模型的厚度和过渡圆弧直径直至满足预设要求为止；步骤九、将确定最终试验件模型加工成型，然后在单向拉压试验台架上进行疲劳试验。