EGR系统管件制造工艺与振动疲劳性能研究

发布时间：2017-10-24 01:18

  本文关键词：EGR系统管件制造工艺与振动疲劳性能研究

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【摘要】：随着社会的发展,汽油机和柴油机应用数量逐年增加,排放的有害气体也逐渐增多,造成环境污染严重,同时也引起能源紧张,所以节能减排成为重要问题,法规也越来越严格。为了降低排放的污染物,废气再循环(EGR)技术、电控燃油喷射技术及排气后处理等技术广泛应用,其中EGR技术是目前认为降低NO_X污染物排放量的有效技术之一,EGR系统中组成部件很多,其中EGR管件是其结构部件之一,主要作用用于废气传输、吸收振动、降低噪音、消除装配应力等。本文研究以EGR系统中EGR管件为研究对象,对EGR管的主要制造工艺和振动疲劳进行研究,完成EGR管件的总体结构优化。对EGR管主要制造工艺进行研究,主要分两部分内容:一是对EGR管波纹不同的成型方法进行比较,选择液压涨型方式进行波纹加工,是目前主流的涨型方法;二是弯管工艺的研究,选择弯管机机型,设计弯管机上的弯管模具,并通过芯棒上芯头数量作为变量,研究芯棒上芯头数量对于弯管成型的影响。其次运用三维软件进行建模,通过有限元分析软件AnsysWorkbench对EGR管件整体结构进行优化设计,把波纹位置和波纹数量作为变量,进行静力学分析,对不同结构的受力和变形进行比较,得出波纹最优位置以及合适的波纹数量。最后对EGR管件进行模态分析,分析出系统的固有频率,这样可以避免外界激励频率与EGR管自身固有频率相同而发生共振现象;另外进行疲劳性能研究,改变结构波峰距来改变EGR管件疲劳强度,根据分析结果得出波峰距的改变,其疲劳寿命值明显提高。
【关键词】：EGR NO_X 静力学分析 模态分析 疲劳寿命
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK406
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究的现状11-13
• 1.2.1 国内研究现状11-12
• 1.2.2 国外研究现状12-13
• 1.3 课题来源13-14
• 1.4 目前主要存在的问题14
• 1.5 本课题研究的主要内容14-15
• 1.6 文章小结15-16
• 第二章 EGR系统管件制造工艺的研究16-28
• 2.1 EGR系统基本概述16-17
• 2.1.1 EGR系统的组成16
• 2.1.2 EGR系统工作原理16-17
• 2.1.3 EGR系统工作状况17
• 2.2 EGR管件材料的选择17-18
• 2.3 EGR系统管件结构分类形式18
• 2.4 EGR系统管件相关参数的设定18-19
• 2.5 EGR系统管件波纹成型技术比较19-20
• 2.6 EGR系统管件弯管技术研究20-27
• 2.6.1 管件弯曲成型概述20-23
• 2.6.2 弯管机的选型23-24
• 2.6.3 芯棒中芯头数量对弯管成型的影响24-26
• 2.6.4 弯管机模具的设计26-27
• 2.7 本章小结27-28
• 第三章 EGR系统管件静力学分析和结构对比28-44
• 3.1 静力学分析简介28
• 3.2 Ansys Workbench有限元软件28-29
• 3.2.1 Ansys Workbench简介28
• 3.2.2 Ansys Workbench静力学分析过程28-29
• 3.3 EGR管件模型建立29
• 3.3.1 Pro/Engineer简介29
• 3.3.2 模型建立29
• 3.4 EGR管件有限元分析29-36
• 3.4.1 选择静态结构模块Static Structural29-30
• 3.4.2 导入创建几何体30-31
• 3.4.3 材料属性的定义31-33
• 3.4.4 网格划分33-34
• 3.4.5 施加载荷约束34-35
• 3.4.6 结果后处理和结果分析35-36
• 3.5 EGR管件结构对比36-42
• 3.5.1 EGR管不同结构的模型建立37-38
• 3.5.2 EGR管波纹位置对其结构的影响38-39
• 3.5.3 EGR管波纹数量对其结构的影响39-42
• 3.6 文章小结42-44
• 第四章 EGR系统管件模态分析44-50
• 4.1 模态分析基本理论44-45
• 4.1.1 模态分析概述44
• 4.1.2 模态分析过程44-45
• 4.2 模态分析的理论基础45-46
• 4.3 EGR管模态分析计算46-48
• 4.4 不同结构的EGR管固有频率比较48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第五章 EGR系统管件疲劳分析50-58
• 5.1 疲劳的基本概念50-51
• 5.1.1 疲劳定义50-51
• 5.1.2 疲劳分类51
• 5.2 疲劳损伤机理51-52
• 5.3 影响疲劳强度因素52-53
• 5.4 EGR管有限元疲劳寿命分析53-57
• 5.4.1 EGR管疲劳分析过程53-54
• 5.4.2 EGR管疲劳分析结果54-57
• 5.5 本章小结57-58
• 第六章 结论与展望58-60
• 6.1 结论58
• 6.2 展望58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64

【参考文献】

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本文编号：1086340