降低等问题，这些问题对柴油机的性能有很大影响，甚至会使气缸盖遭到破坏。而且， 气缸盖的强度过低，会导致燃烧室的零件表面产生烧烛、材料强度下降等问题，严重 时会使柴油机无法正常工作；气缸盖零件温差过大，会导致热应力过大，零件上还存 在机械应力，这些应力的综合作用可能会致使零件失效。所以，对气缸盖进行强度校 核分析很有必要。此外，柴油机零部件的优化也需要对气缸盖进行强度分析来提供可 靠的依据。要对柴油机及其零部件进行结构优化，使零部件所受应力处于正常范围， 降低柴油机的尺寸和重量，提高柴油机的工作稳定性和工作能力，都需要对柴油机气 缸盖进行强度分析来提供参考依据，由此可见，对气缸盖进行强度分析具有极其重要 的实际意义[1]。

柴油机缸盖是连接在柴油机机体上的，缸盖的强度直接关系到柴油机能否可靠 地工作。为了使柴油机能够可靠地工作，在设计缸盖时，必须要考虑缸盖的强度问题， 对缸盖的强度进行校核，可以提高整个柴油机的可靠性，对提高柴油机的整体性能具 有重大意义。

本文利用有限元法对柴油机缸盖的强度进行校核。利用有限元法我们能够实现对 柴油机的所有零部件的强度校核分析，然后根据校核分析得到的结果提出对零部件的 改进意见，并可以用数据计算来替代实验，方便快捷，可以节省大量人力财力。

1。3     国内外对气缸盖强度的研究现状以及研究过程中存在的问题

1。3。1 国外对气缸盖强度的研究现状

1。3。2 国内对气缸盖的研究现状

1。4   本论文研究的具体内容和主要工作

（1）本文先综述对柴油机气缸盖的强度进行校核分析的目的和意义，然后介绍 对气缸盖的强度和可靠性进行研究所用到的主要方法以及国内外对这个问题的研究 现状。

（2）利用三维建模软件 Pro/Engineer，根据实际二维图纸建立气缸盖三维的实体 模型。

（3）对模型进行简化，并导入 Ansys 软件划分网格。

（4）运用 Ansys 软件对气缸盖实体模型进行分析，并得出缸盖上的温度场、热 应力、机械应力、热-机械耦合应力的分布规律。

（5）利用柴油机气缸盖强度校核方面的有关理论，对缸盖进行强度校核。

（6）依据计算结果，分析产品优缺点并提出改进建议。

第二章 气缸盖的机械强度和热强度校核的理论基础

2。1  有限元法的简要介绍

有限元法是一种高效能、常用的数值计算方法。换句话说，有限元法就是运用计 算机软件来模拟实际工程过程的技术，人们利用计算机软件就可以模拟真实的工程过 程，这样就可以免除把所设计的东西做出来。有限元法的最大好处就是，在产品的设 计阶段，我们就能够知道所设计的产品在以后的应用中可能存在的缺陷，这样既可以 节省大量的科研费用，还可以减少设计产品所需要的时间。文献综述

有限单元法的迅速发展得利于计算机技术的迅速发展，起初有限元法的产生是为 了求解弹性力学问题。上世纪五十年代，人们开始运用有限元法来分析飞机在动态和 静态时的结构特性，根据分析结果来进一步分析飞机结构可能出现的形变和应力等 等。刚开始，人们仅仅应用有限元法来处理比较简单的线性问题，在应用的过程中人 们发现利用这种方法来处理问题极为有效，所以现在人们已经利用有限元法来处理复 杂的线性问题。人们用有限元法分析的对象，也从弹性材料发展到了塑性材料和复合 材料。