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设计制造润滑与可靠性

摘要

船用柴油机缸盖在长期高温工况下承受高热负荷和机械负荷，可能出现逐渐的热变形失效问题，这对柴油机的安全运行构成严重威胁。为了揭示缸盖逐渐变形导致水冷阀座密封失效机理，提出了一种热黏塑性有限元仿真方法。该方法基于温度依赖的Chaboche混合硬化本构模型，构建了缸盖温度-位移耦合的热黏塑性仿真模型，研究了多时间尺度蠕变疲劳对热变形的影响。研究结果表明：建立的模型计算缸盖阀座孔的圆度变形的平均误差约为16%，比现有方法提高了19 %的精度；阀座孔的逐渐变形导致密封载荷衰减度最大值达到75%，从而导致密封失效并出现漏水；变形主要受热循环诱导的塑性应变控制，表明长期服役下缸盖阀座密封失效是由蠕变增强塑性变形机理引起的。

关键词

柴油机缸盖;黏塑性变形;数值仿真;热失效机理

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