1国内外发展现状

在进行气缸盖的强度校核时，我们既要考虑气缸盖的材料性能，也要将加在气缸盖表面的载荷考虑在内；考虑气缸盖结构造成的内力、同时也要考虑到它表面的应力情况；兼顾外界动载荷对气缸盖的冲击和气缸盖的结构、损坏条件、工作环境。用数值模拟的方法,在气缸盖的结构强度进行分析,确定其安全条件。上述强度,是气缸盖结构设计的重要环节。为了提高柴油机的性能，对柴油机进行热强度校核是整个设计开发过程中非常关键中的一环，优秀的校核数据可以保证柴油机的安全性、耐久性。但是目前内燃机运行过程中许多热规律尚未完全被设计人员掌握，大量数据公式仍然由实验经验得来。所以，国内都非常重视这一块的研究发展，其主要体现在：（1）计算零件的耐热温度。得到受热零件的温度是对零件进行温度场分析、热应力分析的基础，通过先进手段得到零件的精确温度是目前国内外研究的重要方面，其先进手段主要有激光测温等；（2）研究零件结构的温度场、热压力分布的影响的研究；(3)气缸内流体传热量的法则的研究,研究的密度与供油量的关系,研究对燃气壁面之间换热系数进行理论研究，突破目前大量采用经验公式的现状；(4)采用实验分析得到热应力；高低频热疲劳强度的实验研究和计算。83966

随着内燃机、喷气式发动机和高压缸体的快速发展，对金属材料进行强度分析也逐渐深入。在18世纪后期，材料温度力学主要是高周应力疲劳为主。总的来说，金属会出现强度下降的现象，其主要是金属原子的运动紊乱造成的。所以对金属进行高温疲劳实验的研究非常有必要，对金属材料进行高温疲劳实验可有效评估其使用寿命。蠕变因素、疲劳因素、应力因素是造成金属高温疲劳现象的主要原因，其中裂纹开始和扩展两个主要阶段。低周的疲劳是裂纹的大小持续反复变化的现象。其主要的研究失真循环的负荷作用下的零件的状态。扩散和变形控制因素引起的动力学失衡是造成蠕变是主要原因。高周疲劳、低周疲劳复合的疲劳是对实际载荷条件造成的疲劳的简化，较单调循环疲劳更加接近零件真实的工作状态。论文网

上世纪80年代，我国科研人员开始对内燃机进行热研究，但迫于当时计算机技术的落后，对内燃机结构优化的研究是非常困难的。其中，当时的研究人员只能对内燃机的结构进行简化从而进行二维稳态温度场的分析。从上世纪90年代末至今，对柴油机的热现象研究慢慢由二维向三维转变。

对柴油机的结构强度进行校核优化，往往需要考虑其所处的温度场、应力场及多种场的耦合。其中，热一流耦合、热一机耦合等多场耦合在工程设计中运用也越来越多，发展迅速。

2001年4月，杨德章对拥有双塞的气缸盖施加热载荷，并计算其热负荷，从而对此进行了相关验证[1]。

2007年，王忠恕等针对某增压点燃式CNG发动机的燃烧过程通过数值模拟分析研究了其混合气的形成和燃烧过程，其结果与试验结果温和程度较高[2]。

2010年，王晨对某柴油机的缸盖的给予了温度场、热应力场、机械应力场、热机耦合应力场的校核，并根据此结果估算缸盖的疲劳寿命，利用有限元分析的方法对缸盖的结构进行改进[3]。

2011年，张朝阳主要研究压缩天然气发动机气缸火焰传播速度的影响速度。他们认为鼻梁区气体浓度的变化速度是火焰走速和稳定性的决定性因素[4]。

2012年，李文鹏主要对某一天然气发动机缸盖进行强度校核，其主要通过数值模拟计算的方法对天然气发动机缸盖的温度场、热应力场、耦合场进行模拟计算，其得出的结果是气缸盖较大的热负荷是缸盖裂纹产生的原因，并且最大应力处出现在气缸盖的鼻梁区[5]。