气缸盖火力面热场域多尺度划分方法技术

本发明专利技术涉及缸盖火力面热场探测方法，具体为气缸盖火力面热场域多尺度划分方法，首先，依据缸盖燃气侧传热规律和热场温度的高低，以喷油孔为中心位置将火力面划分为进

【技术实现步骤摘要】
气缸盖火力面热场域多尺度划分方法


[0001]本专利技术涉及缸盖火力面热场探测方法，具体为气缸盖火力面热场域多尺度划分方法。

技术介绍

[0002]随着发动机工作过程中功率的提升，气缸盖内燃烧温度逐渐升高，使得缸盖所承受的热负荷作用力逐渐增强，容易出现开裂、磨损等热疲劳损伤现象，存在极大的安全隐患。因此，对气缸盖内壁进行热疲劳损伤检测与评估至关重要。目前，常用的气缸盖热疲劳损伤检测方法主要是结合计算机仿真软件(如有限元等)对缸盖承受的热应力场及热边界条件等作疲劳损伤分析[1
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5]。该方法可实现对损伤区域以及可能造成的损伤类型的预测，但易存在损伤类型与位置预测误差大，甚至失效的问题。为了提升损伤检测的精准性，课题组人员将关联成像技术引入到气缸盖的热疲劳损伤检测中，目的是通过影像重构的手段将缸盖内壁的疲劳损伤情况进行直观的呈现。该方法[6]不仅解决了损伤类型与位置难确定、易出错的问题，而且更便于工程人员对整个缸盖内壁进行实时监控。
[0003]在对缸盖内壁进行关联重构时，需要对不同时刻下缸盖火力面的热场进行探测，并利用探测的序列热场强度数据间差异以及缸盖外壁总热能间关联运算来实现对内壁影像的重构。而热场强度数据的获取可依据斯特藩－波耳兹曼定律由热场温度转化而来，即E＝εσT4ꢀꢀ
(1)，式中，ε为黑体的辐射系数，σ为斯特藩
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玻尔兹曼常数，热能E与温度T的四次幂成正比。
[0004]目前，常用的热场温度探测方法大都是利用热电偶、光纤等测温技术按照不同的区域划分法对缸盖特定位置进行温度测量。例如：文献[7,8]将缸盖看作均匀传热面，沿喷油嘴、进气门以及排气门的中心位置沿径向将缸盖划分为不同的块区域，如图1(a)所示，进而对各区域温度进行探测。文献[9,10]以喷油嘴为中心，按照同心圆半径的1/3将缸盖划分为等宽的圆环区域进行探测，如图1(b)所示。上述探测方法可一定程度上满足探测需求，但由于两者均是以单尺度标准对缸盖区域进行的均匀划分，并未考虑热场变化的非均匀性，使得仅利用这些散点数据很难精确地反映出火力面各位置处热场变化的非均匀性。因此，有必要依据这些测量数值对非测点区域的温度进行构造与填充，只有这样才能获得高分辨率的热场分布。实际上，受高温区位置、换热系数等影响，缸盖火力面热场变化梯度是不同的。因此，如何对缸盖火力面热场区域进行非均匀划分，使其更利于反映热场的变化对于非测点区域数值的填充至关重要。
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257.R.D.Liao,Z.X.Zuo,W.S.Zou.The effect of temperature field on stress distribution of本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.气缸盖火力面热场域多尺度划分方法，以排气门中心与喷油嘴中心连接线、进气门中心与喷油嘴中心连接线为分界线进行区域划分，其特征在于：对划分后区域进行多尺度划分，即每个划分后区域分别都以不同半径圆环将其划分为多个子区域。2.根据权利要求1所述的气缸盖火力面热场域多尺度划分方法，其特征在于：结合缸盖的具体结构、材质以及热传导系数，选取热电偶传感器，对细分后的子区域进行测点数量与位置的设置，该过程依据重点监测区域重点监控的原则来进行。3.根据权利要求2所述的气缸盖火力面热场域多尺度划分方法，其特征在于：针对单缸四气门缸盖，将缸盖细分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王肖霞，杨风暴，习江涛，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：