用有限元法对495汽油机气缸盖进行结构分析的研究
KE495QME汽油机燃烧室改进设计探讨
摘 要： 结合汽油机燃烧室设计原则对 Ｋ ４ ５ ＭＥ汽油机燃烧室性 能进行分析 ， Ｅ ９Ｑ 并对其结构改进
Hale Waihona Puke 设计进行探讨 。用 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 软件的 Ｆ ０ Ｒ Ｎ Ｃ Ｄ对比分析改进前后燃烧室的气流组织情况， Ｌ Ｔ Ａ Ｆ 并
结合 发动 机其 它 结构 的改进 预 测整 机性 能 。
２５０ ３５ ０ｒｍｉ的主要 工作 段 。 ０ ￣ ０ ／ ｎ 实 验后 拆 机检 查发 现 ， 图 ｌ 示 ， 如 所 在进 气 门上
使得部分可燃混合气在此处燃烧缓慢 ， 从而导致后燃
期过长， 或产生积碳 。同时 ２ 这个狭长地带 由于压缩
余隙偏大 ， 实际上没有挤气效果 ， 反而容易产生积碳。
进气门、 排气门与燃烧室壁的最小距离如图 ｌ ６ 上 所
靠近火花塞的部分 ７ 、 处普遍存 在积碳 ， 处 ２ 且第 四 缸的进气 门靠近气缸盖壁的 ６ 出现严重积碳 。在 处 相应活塞部分也发现积碳现象。这说 明燃烧室的这
・
２ ・ ３
维普资讯
使用 中发现诸多问题 ， 比如， 功率不足 ， 扭矩偏低 ， 油
耗过高 ， 机油 、 冷却液过热， 燃烧室积炭严重等 ， 这也 反映了 Ｋ ４５ Ｅ ９ＱＭＥ设计上所存 在的缺 陷。本文主
要针对燃烧室 的改进作一个全面的探讨 。
１ 原燃烧 室结构 分析
１ １ 燃 烧 室结构 ．
１ 一 排气 Ｉ ；－ ： ２狭长地带 ； １ ３火花塞安 装处 ４ 流流 动区域 ； 进气 口； 气缸 盖壁 一 气 ５ ６ －
量系数以及排气 中的有害成分等都有较大影响， 在
一
和残余废气系数 比较高， 充量系数 比较低 ， 从而影响
495汽油机进气系统的改进及其进气过程的三维数值模拟
ｃｌ ｏ ｕ ｅ ｎ ｈ ｘ ｅｉ ｎａ ｅｕｔ ａ ｉ ｌ ａｌ ｄ ａ ｍｐ ｔｄ ａ ｄ ｔ ｅｅ ｐ ｒ ｃ ｍｅ ｔｌ ｓ ｌ ｂ ｓ ａｌ ｔｌｅ ．Ｔｈ ｅ ｕｔ ａ ｅｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｑ ｉｉ ｆ ｈ — ｒ ｓ ｃ ｙ ｉ ｅｒｓ ｌ ｈ ｖ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅｌ ｕｄ ｔ ｏ ｅｉ ｓ ｉ ｙ ｔ ｍ
浩， 冯仁 华 ， 邓帮林
４０８ ） １０ ２
（ 南 大 学 机 械 与 汽 车 工 程学 院 ， 南 长 沙 湖 湖
要 ： ４ ５汽油机 的进 气道和 燃烧 室进行 了改进 ， 用流体 分析 软件 Ｆ Ｒ 对改进 对 ９ 运 ＩＥ
前 后 的进 气 系统进行 了较 为全 面的模 拟 计算 ， 获得 了其 内部 流场 的详 细状 况 ， 并做 了对 比分
析． 实测 了改进后 不 同 气门升程 下的进 气流量 ， 与模 拟 计 算值进 行 比较 ， 并 计算 和 实验 结 果 基 本 吻合 ． 结果 表 明改进后 的 ４ ５汽油机 进 气 系统有 更好 的流动 特性 ， 验证 了三 维数值模 ９ 也
拟 的正确 性 ． ．
关键 词 ： 汽油机 ； 气 系统 ； 烧 室 ； 进 燃 数值模 拟
中图分类 号 ： Ｋ １ ． Ｔ ４１ ３
文献标 识码 ： Ａ
Ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔｏ ９ ｓ ｌ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ Ｉ ｔ ｋ ｓ ｅ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｆ４ ５ Ｇａ ｏｉ ｇ ｎ ｎ ａ ｅ Ｓｙ ｔ ｍ ｎ ａ ｄ ３ Ｎｕ ｒｃ ｌＳｉ ｌｔｏ ｏ ｎ ａ ｅ Ｐｒ ｃ ｓ ｎ Ｄ ｍｅ ｉａ ｍｕ ａ ｉｎ ｆ ｒ Ｉ ｔ ｋ ｏ ｅ ｓ
Ｖｏ ． ５， ． １ ３ Ｎｏ ３
Ｍ ａ ．２ ０ ０ ８ ｒ
495G汽油机活塞的设计与开发
495G汽油机活塞的设计与开发太原理工大学机械学院 张翠平摘 要简要介绍活塞的工作条件和设计要求,着重介绍495G汽油机活塞的结构特点。
试验结果表明:该活塞满足495G汽油机的性能要求。
关键词:汽油机 活塞 设计495G汽油机是太原理工大学和榆次内燃机厂共同研制开发的新产品,它在492汽油机的基础上进行了扩缸处理。
为此必须重新设计活塞。
新设计的活塞经过反复试制、改进、试验论证和实践考核,证明满足使用性能要求,现已投入生产。
1 活塞的工作条件及设计要求活塞是内燃机中工作条件最恶劣的零件,它受到气体压力,往复惯性力及侧压力的周期性冲击力的作用,它的工作温度高且不均匀,同时活塞的平均速度高又润滑不良。
根据活塞的工作条件,对其设计主要的要求是强度高,质量轻,导热性、抗磨性和缸内导向性好,同时还要保证机器运转时噪声小,易于制造,成本低。
2 活塞材料的选择及热处理由于活塞的工作条件恶劣,对于活塞材料,要求其具有高的机械性能,尤其是较高的高温强度,小的线膨胀系数,较高的导热系数,较小的密度以及良好的减摩性能与耐磨、耐蚀性能等。
495G汽油机活塞材料采用共晶硅铝合金,硅含量11%～13%,并夹有少量的Mg、Mn、Cu等元素,是汽油机活塞的常用材料,合金中硅元素能使线膨胀系数和密度下降,耐磨性、耐蚀性、硬度、刚度和疲劳强度提高,铸造流动性改善。
活塞毛坯用金属模铸造,以保证毛坯具有良好的铸造质量。
活塞毛坯需要进行热处理,以消除活塞铸件的内应力,增加热稳定性,增加强度和刚度,热处理后硬度HB=95～140,热稳定性可达0.025/100mm,抗拉强度要求大于200MPa。
3 活塞的结构特点495G汽油机活塞顶是平的,头部呈圆柱形,上面有两道气环槽和一道油环槽,裙部为椭圆形,并且上下呈正锥形。
活塞销孔的中心线偏向发动机的右侧,减少了活塞通过上止点换向时的敲击声,活塞销座与活塞头部采用了能增强活塞强度的连接结构。
活塞外表面镀锡,以改善活塞与缸壁的磨合性能。
汽油机曲柄连杆机构结构设计与有限元分析_王治平
第29卷 第6期新乡学院学报（自然科学版） 2012年12月 V ol. 29 No. 6 Journal of Xinxiang University(atural Science Edition) Dec. 2012收稿日期：2012-09-12修回日期：2012-10-08 作者简介：王治平(1957-)，男，安徽潜山人. 副教授，研究方向：数字化汽车设计. E-mail: ahjdwzp@.汽油机曲柄连杆机构结构设计与有限元分析王治平（安徽机电职业技术学院 汽车工程系，安徽 芜湖 241000）摘 要：根据力学分析结果和强度要求设计了内燃机曲柄连杆机构结构，并建立该机构三维数字化虚拟装配模型，结合有限元理论及其分析软件ANSYS ，模拟分析了曲柄连杆机构装配体热力耦合，结果表明，数字化模型结合装配体有限元分析，可解决曲柄连杆机构结构强度评价问题，有助于缩短汽油机开发周期和减少成本.关键词：结构设计；强度理论；曲柄连杆机构；有限元分析；热力耦合中图分类号：TK413.3 文献标志码：A 文章编号：1674–3326(2012)06–0543–03Structure Design and Finite Element Analysis of Crankshaft andConnecting Rod Mechanism of Gasoline EngineWANG Zhi-ping(Department of Automobile Engineering, Anhui Technical College of Mechanical andElectrical Engineering, Wuhu 241002, China)Abstract: Aiming at crankshaft and connecting mechanism of internal combustion engine, structure is designedon the basis of mechanics analysis and strength theory. Three-dimensional digitalized virtual assembly model ofthe structure is built. Combined with finite element theory and ANSYS, thermodynamics coupling simulationanalysis on the crankshaft and connecting mechanism is carried out. The result indicates that strength estimationproblems of crankshaft and connecting mechanism could be solved through digitalized model and finite elementanalysis of assembly, so that development cycle could be shortened and development cost could be saved.Key words: structure design; strength theory; crankshaft and connecting mechanism; finite element analysis;thermo mechanical coupling0 引言曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环的两大机构之一. 以往对于内燃机曲柄连杆机构的力学分析和热分析都是分开研究的，有时仅分析其应力，不作热分析；有时仅作热分析而不作应力分析，因而不能很好地反映其实际工况.本文结合机械强度理论和有限元装配体分析软件，依据强度理论进行结构设计，分析其载荷情况，最后进行装配体热力耦合有限元分析.1 曲柄连杆结构设计在运动学分析的基础上，可把曲柄、连杆、曲轴等简化成曲柄连杆机构(见图1). 活塞在运动过程中主要受到往复惯性力F j 、离心惯性力F R 、活塞作用力F r 和推动力F .由运动学关系知，活塞行程和曲轴转角之间的关系为 1z [(1cos )4(1cos 2)]S R a l a -»-+-.(1)图1 曲柄连杆机构Fig. 1 Rankshaft-connectingmechanism新乡学院学报（自然科学版） ·544· 其中：S z 为活塞位移；R 为活塞半径；λ=R /L 为活塞半径和连杆长度之比；α为曲轴转角. 由位移、速度和加速度关系并由(1)式变化可得活塞加速度zS &&为 z 2(cos cos 2)S R w a l a =+&&. (2) 由动力学关系式可知，往复惯性力F j 为21j B z B [(1cos )4(1cos 2)]F m Sm R w a l a -=-=--+-&&. (3) 离心力F R 为 2R A F m R w =-. (4)作用在活塞上的推动力F 为r j F F F =+. (5)其中m B 为活塞质量，m A 为连杆质量，F r 为活塞顶部作用力.由于气体燃烧产生的压力和温度的影响，由(5)式和(4)式得到活塞受到的相应主应力为/F A s =s1， (6)R 1/F A s s =-=s2s3. (7)根据(6)式和(7)式计算铝合金活塞受到的主应力. 由第二强度理论验证可得，活塞结构满足设计要求()[]u s s s s --£s1s2s3， (8)其中：σs1、σs2、σs3为活塞在三个方向的主应力；A 、A 1为活塞横截面、竖截面面积；[σ]为活塞的允许应力.由图1的受力关系，可把活塞上的推动力分解为沿连杆方向的力F w 和垂直连杆方向的力N 1，w /cos F F b =， (9)1tan N F b =. (10)按照(9)式计算材料为45号钢的连杆主应力. 根据第一强度理论验证，可得连杆结构满足设计要求w 2/()/(cos )[]F bh F bh s b s ==£r2. (11)其中σr2为连杆的拉压应力，[σ2]为连杆的允许应力，b 为截面最大宽度，h 为截面最大厚度，β为连杆和活塞竖直方向的夹角. 推力驱动可使F w 分解为连杆轴颈上的径向力R 1和切向力T 1，1w cos()cos()cos R F F a b a b b =+=+， (12)1w sin()sin()cos T F F a b a b b =+=+. (13)因此，由(13)式知，作用于曲轴上的弯矩M 1为11w sin()sin()cos M T R RF RF a b a b b ==+=+. (14)曲轴主要受到弯矩和径向力作用，其最大正应力σmax 和最大切应力τmax 为max 1q2M W s s ==， (15)max 1z z q1q3)()2R S I b t s s *==-. (16)可根据(15)式、(16)式和第四强度理论验证材料为球铁的曲轴满足设计要求4[]s s =£r4. (17)其中：W 为曲轴截面系数；σr4为曲轴应力；σq1、σq2、σq3分别为曲轴三个方向上的主应力；[σ4]为曲轴需要应力；b 为曲轴截面宽度；S *z 为曲轴截面对中性轴的静矩；I Z 为曲轴截面对中性轴的惯性矩.2 曲柄连杆机构装配体有限元分析载荷的确定曲柄连杆机构载荷主要是气缸内燃烧过程中产生的气体作用在活塞上表面的高温和高压，燃烧过程中活塞上表面的平均温度T m 和平均放热系数m a 分别为720720m g g g 00d d T T a aa a =òò， (18) 7201m g 0720d a a a -=ò， (19)其中：g a 为瞬时放热系数，可由Eichelberg 经验公式g m 0.85)=+a C 计算得到；T g 为燃烧的瞬时温度(℃)，且有g ()T PV mR =；P 为燃烧的瞬时压强(MPa)；V 为气体容积(m 3)；R 为常数；m 为气体质王治平：汽油机曲柄连杆机构结构设计与有限元分析 ·545·量(kg)；C m 为活塞平均速度(m/s). 燃烧过程中作用在活塞上表面的压力为：2n π4F D P =. (20)其中F n 为活塞顶的气体作用力，D 为活塞直径.3 曲柄连杆机构热力耦合分析3.1 曲柄连杆机构装配体三维建模曲柄连杆机构由活塞、活塞销、连杆衬套、连杆、连杆瓦盖、连杆轴瓦、连杆螺母、曲轴等组成. 可以在CATIA V5中建立其数字化模型，并装配起来.3.2 装配体热力耦合分析以设计的某型号汽油机及其对应工况为例，可按下述步骤实现热力耦合分析功能：1)把在CATIA 中装配好的模型导入ANSYS12.1中；2)对于曲柄连杆机构三维实体模型，可选solid45、solid69、solid70、solid239、solid185等单元类型；经实践结果分析，最终选择solid185对应的型函数如下：1I J K L 8[(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)u u s t r u s t r u s t r u s t r -=---++--+++-+-+-+M N O P (1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)u s t r u s t r u s t r u s t r --+++-++++++-++， (21)1I J K L 8[(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)v v s t r v s t r v s t r v s t r -=---++--+++-+-+-+M N O P (1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)v s t r v s t r v s t r v s t r --+++-++++++-++， (22)1I J K L 8[(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)u w s t r w s t r w s t r w s t r -=---++--+++-+-+-+M N O P (1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)w s t r w s t r w s t r w s t r --+++-++++++-++， (23)1I J K L 8[(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)x x x x x s t r s t r s t r s t r q q q q q -=---++--+++-+-+-+M N O P (1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)x x x x s t r s t r s t r s t r q q q q --+++-++++++-++， (24)1I J K L 8[(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)y y y y y s t r s t r s t r s t r q q q q q -=---++--+++-+-+-+M N O P (1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)y y y y s t r s t r s t r s t r q q q q --+++-++++++-++， (25)1I J K L 8[(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)z z z z z s t r s t r s t r s t r q q q q q -=---++--+++-+-+-+M N O P (1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)z z z z s t r s t r s t r s t r q q q q --+++-++++++-++， (26)1I J K L 8[(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)T T s t r T s t r T s t r T s t r -=---++--+++-+-+-+M N O P (1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)T s t r T s t r T s t r T s t r --+++-++++++-++. (27)其中：u 为x 方向的位移；v 为y 方向的位移；w 为z 方向的位移；θx 为绕x 轴的转角；θy 为绕y 轴的转角；θz 为绕z 轴的转角；T 为温度场；s 、t 、r 为空间方向上的三个基本函数单元；I 、J 、K 、L 、M 、N 、O 、P 为单元体的八个节点；u I 、u J 、u K 、u L 、u M 、u N 、u O 、u P 分别为x 方向位移在八个节点的分量；v I 、v J 、v K 、v L 、v M 、v N 、v O 、v P 分别为y 方向位移在八个节点的分量；w I 、w J 、w K 、w L 、w M 、w N 、w O 、w P 分别为z 方向位移在八个节点的分量；θx I 、θx J 、θx K 、θx L 、θx M 、θx N 、θx O 、θx P 分别为x 轴旋转角在八个节点上的分量；θy I 、θy J 、θy K 、θy L 、θy M 、θy N 、θy O 、θy P 分别为y 轴旋转角在八个节点上的分量；θz I 、θz J 、θz K 、θz L 、θz M 、θz N 、θz O 、θz P 分别为z 轴旋转角在八个节点上的分量；T I 、T J 、T K 、T L 、T M 、T N 、T O 、T P 分别为温度场在八个节点的分量. 3)设置连接. 活塞和活塞销、活塞销和连杆小头以及连杆大头和曲轴主轴颈是转动副连接；考虑到汽油机的实际润滑情况，在活塞和气缸、活塞和活塞销之间设置摩擦连接，而在活塞销和连杆衬套、连杆衬套和连杆、连杆和曲轴、曲轴和机架之间由于是液体动压润滑，均设置为无摩擦连接；4)选择自动划分网格；5)通过(18)式和(19)式计算可知，活塞上表面的平均温度T 0=300 ℃、活塞平均放热系数a g =175 W/m 2·℃；求解曲柄连杆机构装配体温度场；导入上面求解的温度场；求解的热应力场见图2，对应的应变场图略. （下转第551页）图2 装配体热应力场 Fig. 2 Thermal stress field of assembly张美玲：体育教师参与农村公共体育服务的可行性研究 ·551·农村体育服务的关键. 农村学校体育教师参与农村公共体育服务工作是可行的，它有助于推动农村公共体育事业的快速发展.参考文献：[1] 齐立斌，李泽群，曹庆荣，等.关于农村公共体育服务体系的几个理论问题的思考[J].体育科研，2009，30(6)：59-62.[2] 卢文云，梁伟，孙丽，等.新农村背景下西部农村公共体育服务供给现状、问题及对策研究[J].体育科学，2010，30(2)：11-19.[3] 陈新生，楚继军.城市社区休闲体育公共服务的现状与对策[J].西安体育学院学报，2011，28(1)：29-33.[4] 王海宏，杨建国，王剑，等.农村公共体育服务的影响因素及发展趋势研究[J].天中学刊，2009，24(2)：58-60.[5] 黄亮，刘岚，吴玉华.赣州农村地区公共体育公共服务现状调查与分析[J].山西师大体育学院学报，2010，25(6)：37-40.【责任编辑 黄艳芹】（上接第545页）在前述步骤1)～5)的基础上，计算(20)式可得活塞上表面施加压力P =4.5 MPa ，在曲轴上施加弯矩M 1=217 N ·m. 用求解器可得装配体热力耦合应力场见图3和应变场见图4. 由图3和图4可分别读出装配体最大应力和最大应变数值及其位置. 分析结果表明，最大应力一般出现在活塞销附近，最大应变出现在活塞顶的高温高压区.图3 装配体热力耦合应力Fig. 3 Thermodynamics coupling stress of assembly 图4 装配体热力耦合应变Fig. 4 Thermodynamics coupling strain of assembly4 结论基于CATIA 和ANSYS12.1软件的无缝链接，可将材料力学强度理论、装配体三维建模及虚拟装配技术、多场耦合技术与装配体有限元分析技术结合起来，将曲柄连杆机构视为装配体，实现其热力耦合分析功能，高效地解决曲柄连杆机构结构设计的强度评价问题，显著提高其结构设计质量、缩短研发周期. 参考文献：[1] 唐开元，欧阳光耀.高等内燃机学[M].北京：国防工业出版社，2008：201-345.[2] 张继春，李兴虎，马凡华.CA488活塞的强度分析及结构改进[J].机械强度，2007，29(3)：501-506.[3] 刘鸿文.材料力学[M].4版.北京：高等教育出版社，2003：212-251.[4] 徐玉梁，付光琦，祖炳锋，等.基于虚拟方法的发动机曲柄连杆机构优化设计[J].机械科学与技术，2008，27(1)：88-91.[5] 赵红，张铁柱，张洪信，等.三缸CPICP 曲柄连杆机构的优化[J].河南科技大学学报：自然科学版，2008，29(5)：16-21.【责任编辑 黄艳芹】。
气缸盖在联接螺栓采用不同拆装顺序时的有限元结构分析
要 考虑 摩擦 ， 计算 的 收敛性 变得 困难 ． 使 随着计 算机 技术 的不 断发 展 ， 限元 分 析 已经 成 为 解决 复 杂工 程 问 有
题 的 重 要 手 段 ． 在 可 行 性 论 证 、 程 设 计 和 结 构 优 化 等 方 面 发 挥 着 重 要 作 用 ， 广 泛 应 用 于 非 线 性 接 触 问 它 工 并
通过 三维 建模软件 Ｓ ｌ ｗｏｋ ｏｉ ｒｓ和有 限元 分析软 件 ＡＮＳ ｒ ｂ ｎ ｈ之间 的无缝结 合性 能 ， 三维 实 ｄ ＹＳＷｏｋ ｅ ｃ 将 体模 型转 换为 有限元模 型． 在 确定 网格数量 时应权衡 计算结 果 的精度 和计算规 模 的大小 ， 装 配体 网格 的划 分共 生成 ９ ７ ４个 节 对 ５０ 点 和 ４８ ４ ８ １ 个单 元．
２ 有 限元 边 界条 件 的确 定
２ １ 发 动机 的主要参 数 ．
气缸 盖的材 料采用铸 造铝合 金 ， 缸体 的材料采 用灰铸 铁 ， 气 联接 螺 栓 的材 料采 用合 金 调质 钢． 详细 物 理
性能 如表 １ 示． 所
表 １ 装 配 体 材 料 物 理 性 能 表
Ｔａ ． Ｐｈ ｓ ａ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｓ ａ ｅ ｎ ｆａ ｓ ｍｂ ｙ ｍａ ｅ ｉｌ ｂ １ ｙ ｉ ｌｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｔ ｔｍｅ ｔｏ ｓ ｅ ｌ ｔ ｒａｓ ｃ
作 者 简 介 ： 恒 宾 （ ９ ３ ） 男 （ 族 ） 陕 西 西 安人 ， 教 授 ， 李 １７～ ， 汉 ， 副 研究 方 向 ： 车 检 测 与 维 修 技 术 汽
７ ６
青 海师范 大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
２１ ０ １年
１ ２ 有 限 元 模 型 的 转 换 和 网 格 划 分 ．
基于有限元方法的汽车发动机缸盖结构分析
基于有限元方法的汽车发动机缸盖结构分析汽车发动机是汽车行驶的核心部件之一，而汽车发动机的性能与其各个零部件密切相关。
其中，汽车发动机的气缸盖作为发动机中的重要零部件之一，对于发动机的性能和可靠性起着至关重要的作用。
本文将通过基于有限元方法的汽车发动机气缸盖结构分析，探讨其设计和优化。
1. 汽车发动机气缸盖的功能及特点汽车发动机的气缸盖是一个位于汽缸体上方的零件，其作用是封闭汽缸腔，承载气缸压力和温度变化，同时保证发动机的密封性和冷却效果。
由于汽车发动机工作时需要承受高温高压的工况，气缸盖的材料选择和结构设计至关重要。
2. 有限元方法在汽车发动机气缸盖结构分析中的应用有限元方法是一种常用的结构分析方法，适用于求解复杂的结构力学问题。
在汽车发动机气缸盖结构分析中，有限元方法可以通过建立三维模型、设置边界条件和加载条件等，得到不同工况下气缸盖的应力分布和变形情况。
这可以为气缸盖的设计和优化提供有力的依据。
3. 汽车发动机气缸盖的材料选择汽车发动机气缸盖的材料选择直接影响其性能和可靠性。
常见的气缸盖材料包括铸铁、铝合金等。
不同材料在强度、成本和重量等方面存在差异，因此需要根据具体要求和预算进行选择。
4. 汽车发动机气缸盖的结构设计与优化在气缸盖的结构设计与优化中，考虑到发动机工作时的热膨胀和热应力，需要合理选择结构形式和材料。
同时，还需要充分考虑到不同工况下气缸盖的应力分布和变形情况，以提高其强度和刚度，保证其工作的可靠性和稳定性。
5. 汽车发动机气缸盖的疲劳分析汽车发动机气缸盖在长期工作过程中容易产生疲劳问题，因此需要进行疲劳分析。
通过有限元方法建立疲劳分析模型，可以预测气缸盖的寿命，并通过优化设计和改善材料来延长其使用寿命。
综上所述，基于有限元方法的汽车发动机气缸盖结构分析是一项复杂而重要的工作。
通过对气缸盖的功能、特点、材料选择、结构设计与优化以及疲劳分析等方面进行综合考虑和分析，可以帮助汽车制造商和工程师更好地设计和改进发动机气缸盖，提高汽车发动机的性能和可靠性。
内燃机气缸盖的有限元分析
气缸盖的有限元研究摘要：气缸盖的结构形状与受力都很复杂，是内燃机中最易受损零件之一。
过去由于无法进行理论计算，需要进行大量的试验，多次修改才能定型。
而现在采用三维模型的有限元计算能全面地分析应力分布，减少工作量。
针对三维有限元在气缸盖上的应用，着重论述了国内外应用三维有限元研究气缸盖的发展现状及其发展趋势。
关键词：内燃机；气缸盖；有限元引言由于柴油机气缸盖的结构非常复杂，火力面温度较高，且温度分布不均匀，承受着机械载荷和热载荷的双重作用，是柴油机中承受载荷最大的零部件之一。
部分气缸盖在服役初期出现了不同程度，不同位置（气门阀座、喷油嘴孔处）的破坏现象成为影响柴油机使用寿命的一个重要因素。
本文以Z6110型柴油机为例，采用Pro/E建立其三维模型，并利用ANSYS有限元软件对其进行三维有限元分析。
计算不同设计方案下的气缸盖的温度场和应力场，对气缸盖破损原因进行强度分析，为气缸盖的改进设计和优化设计提供理论依据。
1 有限元模型的建立为了更准确地计算气缸盖的应力分布，建立了包含机体在内的气缸盖有限元分析模型，（如图3所示）通过大型CAD软件I-DEAS建立较详细的气缸盖和机体的实体模型,采用四面体单元对其进行有限元离散.这种离散算法成熟、高效。
为了弥补四面体单元在精度上的不足,网格划分得较为细密。
作者在文献中对其进行了针对应力场和温度场的离散误差分析,定性地表明了模型的合理性。
柴油机在正常工作时，只有1个缸处于最大爆发压力状态。
因此选取最危险工况下的单缸进行不同结构形式的计算分析。
选取第3缸进行分析计算。
模型沿进排气道截取，并保留周围的6个紧固螺栓和1个完整的水腔，如图2所示。
2 气缸盖三维稳态温度场分析2.1 气缸盖热边界条件的处理为了准确计算出气缸盖的三维稳定温度分布,确定合理的热边界条件是必要的,但是这些热边界条件的确定是非常困难的。
因此，工程上常用的方法就是首先由经验公式求出平均换热系数和平均介质温度，试算求出温度场的理论数值解；再依据缸盖特征点实测温度值和计算结果加以比较，反复修改计算，最终求出与实测温度值基本吻合的特征点处的温度值。
汽油发动机总体构造
汽油发动机总体构造汽油发动机是一种内燃机，通过将汽油燃烧产生的能量转化为机械能，驱动车辆或其他机械设备运行。
它是现代交通工具和发电设备的主要动力来源之一。
汽油发动机的构造涉及到多个部件和系统，下面我将详细介绍其总体构造。
1.缸体和缸盖：汽油发动机由一个或多个缸体组成，每个缸体都有一个与之配套的缸盖。
缸体和缸盖通常用铸铁或铝合金制成，用于容纳活塞、气门和曲轴等部件。
2.活塞：活塞是汽油发动机中最重要的部件之一，通常由铝合金制成。
它通过往返运动与缸内的燃气进行压缩和排放。
活塞上有环槽，用于安装活塞环，防止燃气泄漏。
3.气门和气门机构：汽油发动机中的气门控制着进气和排气过程。
气门通常由钢制成，通过气门机构与凸轮轴相连，实现气门的开关。
气门机构包括凸轮轴、带动凸轮轴转动的曲轴和相关的摇臂、气门弹簧等。
4.曲轴和连杆：曲轴是发动机中最重要的旋转部件，它将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴通常由合金钢铸造，上面有多个连杆轴颈，与连杆相连。
连杆连接着曲轴和活塞，将活塞的运动转移到曲轴上。
5.燃油供给系统：汽油发动机的燃油供给系统有燃油箱、燃油泵、油箱过滤器、燃油系统过滤器、进气歧管和喷油器等。
燃油泵负责将汽油从燃油箱送往发动机，而喷油器则将燃油雾化成细小颗粒，并喷射到进气歧管中。
6.点火系统：汽油发动机的点火系统包括点火线圈、点火开关、触发装置和火花塞。
点火线圈将电能转化为高压电能，通过触发装置将电能传递给火花塞，形成火花。
火花点燃混合气体，引发燃烧过程。
7.冷却系统：为了保持发动机在正常工作温度下运行，汽油发动机通常配备有冷却系统。
冷却系统由水泵、散热器和风扇组成。
水泵负责循环冷却液，散热器通过散热将热量传递给空气，风扇则辅助散热器工作。
8.排气系统：汽油发动机的排气系统主要是由排气管和消声器组成。
排气管将废气从活塞排出，消声器则减少废气的噪音。
排气系统对发动机的性能和噪音水平有重要影响。
以上是汽油发动机的总体构造，这些部件和系统密切配合，使得汽油发动机能够正常运行并提供动力。
基于有限元法的缸盖疲劳实验相关性研究
基于有限元法的缸盖疲劳实验相关性研究受环境和经济因素的影响,发动机朝着高功率密度、低油耗、低排放、可靠性高的方向发展,故发动机的爆发压力、热负荷、应力水平也随之增大,这也就对发动机各个部件的可靠性提出了更严峻考验。
在柴油机的各部件中,气缸盖是最容易发生故障的部件之一。
为考核柴油机缸盖的疲劳寿命,往往通过疲劳试验对缸盖进行考核。
疲劳测试平台是快速考核缸盖疲劳寿命的一种重要手段,但该方法同实际台架疲劳测试相比,载荷的传递、约束等因素有很多差异性,往往造成平台实验与台架实验在实验结果上存在一定的差异性,通过实验找出造成差异性的影响因素比较困难,故通过数值模拟的手段探究不同实验关联性具有十分重要的意义。
本文以某柴油机缸盖为例,采用有限元的方法计算了平台实验以及台架实验缸盖在不同工况下的应力,并在应力结果的基础上对缸盖进排气道鼻梁圆角区进行了疲劳安全系数计算,比较了二者的抗疲劳性能。
在对台架缸盖进行热应力计算时,为了快速准确的到缸盖的温度场,借鉴了相似机型的热边界条件,利用投影的方法得到计算机型的热边界条件,对于火力面的热边界,结合了硬度塞实验测温结果进行了标定,标定误差控制在5%以内,这样能够在不失计算准确度的前提下快速得到缸盖的温度场,为后续热应力计算提供热载荷。
提取出不同工况气道鼻梁圆角区的应力以及位移,结合缸盖不同部位的刚度分析了造成应力差异的原因,基于疲劳安全系数的结果对比,提取圆角区的疲劳危险点在不同工况下的主应力矢量,通过比较不同工况最大主应力矢量的大小、方向以及相互之间的夹角,探究最大主应力与疲劳损伤的关系。
计算结果表明,对于缸盖气道鼻梁圆角区,在冷态工况下,平台实验能够较好地模拟台架缸盖的疲劳实验,由于刚度以及约束的差异,平台实验测得的缸盖抗疲劳性能要低于台架缸盖,这为测试留出了余量,但与热态工况的台架缸盖相比,热应力对缸盖安全系数降低幅度较大,低于平台实验结果；通过对危险点最大主应力的矢量的对比,最大主应力的方向会偏离圆角切线方向,故在考核疲劳安全性时应当予以考虑;最后通过对圆角结构的优化,平台以及台架气道鼻梁圆角区的安全系数都有不同程度的提高,且缸盖即使在热态工况下,抗疲劳性能也可满足要求,对缸盖的改进提供了参考。
基于热固耦合的柴油机气缸盖有限元分析
基于热固耦合的柴油机气缸盖有限元分析龚金科;何伟;钟超;田应华【摘要】A simulation model of a certain diesel engine was built by ABAQUS to solve the engine cracking problem.The temperature boundary of the model was calibrated based on experimental temperature data.The temperature and stress/deformation distributions of the diesel engine were analyzed based on the thermosetting coupling theory.Three kinds of cylinder center surfaces including convex, flat, and concave surfaces were put forward due to the thermal stress concentration in the bridge of nose area.Simulations were carried out to verify these three projects.It showed that the stress of the concave surface was smaller than others.Reduction of the wall thickness of the center area decreased the maximum stress of the bridge of nose area.The temperature distribution of the analysis model was found to be consistent with the experimental results.The experimental results also verified the accuracy of the thermosetting coupling numerical simulation.In a whole, the investigation in this paper provides the theoretical basis for the optimization design of the cylinder head.%针对柴油发动机缸盖失效问题,在ABAQUS软件中以某现产柴油发动机构建仿真模型,通过实验数据标定模型温度边界,运用热固耦合理论对缸盖的温度分布、应力及变形分布进行仿真分析.对于分析中发现的热应力集中的缸盖鼻梁区,提出了缸心外凸、平齐和内凹的3种对比优化设计方案,并进行仿真验证.仿真结果表明,采用缸心内凹设计,降低缸心区域壁厚,可以有效降低鼻梁区最大应力.与试验对比,仿真模型的温度分布符合实际缸盖温度分布,验证了此方法的准确性,为解决柴油发动机缸盖失效问题提供了有效的优化设计方法.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(044)002【总页数】6页(P34-39)【关键词】气缸盖;耦合传热;温度场;热应力【作者】龚金科;何伟;钟超;田应华【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】TK422随着中国经济发展，国内商用车市场在近年来稳步增长，根据发动机售后市场调查，国内柴油机普遍面临缸盖失效的问题，在缸盖失效的原因中，12%是缸盖开裂导致，而缸盖开裂的柴油机通常需要更换整机，维修成本昂贵，因此缸盖开裂问题亟待解决.气缸盖的作用是用来密封燃烧室，安装配气机构和外围零部件.为了达到密封效果，缸盖上往往需要施加很大的螺栓力，使缸垫产生形变以保证燃气不泄露.在发动机工作过程中，气缸盖火力面直接与高温燃气接触，承受高温高压燃气的冲击[1].由于缸盖结构复杂，冷却系统受到尺寸限制，导致内燃机工作时缸盖各个位置的温度非常不均匀.气缸盖是内燃机工作过程中工作条件最为恶劣的零部件之一.气缸盖在螺栓预紧力、阀座的过盈配合、冷热冲击等多个载荷的作用下，局部应力集中现象非常明显，同时，机械载荷和热应力的往复作用使得气缸盖低周疲劳和高周疲劳的问题更为凸显，实践表明，鼻梁区位置易发生开裂失效，导致发动机不能正常工作.为了找出导致缸盖鼻梁区开裂问题的真正原因，需要了解缸盖的温度分布和应力分布情况，通过缸盖测温试验，使用硬度塞或热电偶可以测量出火力面有限个位置的温度，但很难将整个发动机的温度场和应力分布情况测量出来，需要通过有限元分析解决以上问题[2].本文开展了缸盖热固耦合分析[3]，发动机模型采用某现生产发动机缸盖原型，以反应实际缸盖的真实情况.分析了缸盖应力产生的机理，从理论上找出鼻梁区应力集中的原因，针对缸盖鼻梁区开裂问题提出改进方案，为解决缸盖开裂失效问题提供指导.由于气缸盖内部存在温差，自由膨胀受到约束，故缸盖会产生热应力，当温度载荷和机械载荷共同作用在气缸盖上时，由线性理论可知，应力由两部分叠加而成[4-5].其中，由温度变化产生的应力，与温度变化成比例，应力在所有方向上相同；另一部分应力由温度不变时外力产生的应力构成.通过对结构应力的分析，对得到的结果施加温度载荷，计算结果即热固耦合分析结果，其结果满足如下方程.物理方程：平衡方程：协调方程：i=x,y,z;j=x,y,z且i≠j式中:β=αE/(1-2μ)=λαE+2G;G=E/[2(1+μ)];A=μE/[(1+μ)(1-2μ)](拉梅常数)；εkk=e=δxx+δyy+δzz;E为弹性模量;α为线膨胀系数;μ为泊松比为单位体积力在坐标轴上的分量.热固分析计算的有限元方程为：式中:C为结构阻尼矩阵;Ct为比热矩阵;M为质量矩阵;K为结构刚度矩阵;Kt为热传导矩阵;F为总等效结点力列阵;Q为总等效结点热流率向量;u ,T分别为位移、温度载荷[6].本文采用ABAQUS对缸盖进行热固耦合分析，通过热分析模拟缸盖的稳态温度场，将温度场作为载荷加载到模型中.通过以上分析可以得到缸盖的温度分布和应力分布情况，据此分析缸盖火力面情况尤其是鼻梁区位置的情况，并以此为基础进行缸盖的疲劳分析[7-8].具体计算流程如图1所示.2.1 柴油机气缸盖网格仿真模型在进行数值仿真计算前，需对气缸盖模型进行适当简化，如除去不必要的倒角和工艺孔，可避免计算出错并使计算更快收敛.为了减少网格数量，缸盖采用单缸模型，并对缸盖的火力面局部细化，使关键位置的结果更精确.缸体采用6缸中的前3缸以提供充足的约束，使结果更准确.为了提高有限元计算精度，几何模型采用不同的网格类型划分，不同的零件采用不同的单元类型和网格尺寸.通过几何处理后，采用2阶四面体C3D10M网格对气缸盖划分网格，缸体用四面体C3D4网格划分，缸套用六面体C3D8I网格划分，阀门、导管、气门利用六面体和五面体混合单元划分，缸垫利用Gasket单元划分.柴油机气缸盖区域网格模型，其节点数为498 618，网格数为295 259.建立的网格模型如图2所示.2.2 物理模型材料仿真分析的准确与否与所设定的材料物性参数密切相关.在ABAQUS软件中，对固体域分别提供缸盖、缸体、缸套、缸盖螺栓、阀座、导管等固体材料的热传导率、线膨胀系数等.由于材料选用的系数均随温度变化，故列出400 ℃时材料的属性.柴油机气缸盖选用石墨灰口铁，弹性模量为139 000 MPa，泊松比为0.27,线膨胀系数为1.255×10-5(1/K)，传热系数为36.6 W/m·K.其余部件材料特性不一一赘述. 2.3 约束条件对于缸盖而言，由于采用单缸模型，在切开的两个面上采用XSYMM对称边界条件，对于缸体，同样采用XSYMM对称边界条件.为了避免模型出现大的刚体位移，应对X方向和Z方向施加约束，故对缸体主轴承盖螺栓孔的节点施加X方向的固定边界，对缸体底面施加Z方向的固定边界.建立模型约束的目的是建立起各零件之间的相互位置关系，从而确定其在模型中所处的初始位置，约束定义了各部分自由度之间的约束关系.本文中主要采用TIE约束和CONTACT PARI约束，TIE约束中，若节点之间的关系在约束的容差内，节点自由度将绑定在一起，而CONTACT PAIR约束的节点可以判断是否接触而自由开闭，其结果更接近实际情况.相对TIE接触，CONTACT PAIR计算成本高，计算更难收敛.对于大的非线性模型，应综合考虑计算成本和计算精度，因此对于非关键区域，如缸盖和螺栓的接触、缸盖和气阀导管的接触等，采用TIE接触，而缸盖和缸垫的接触、缸盖和阀座的接触采用CONTACT PAIR接触，位置容差为0.2，摩擦因数为0.19.为了模拟发动机的真实情况，按照装配和发动机运行工况顺序加载载荷，分为5个分析步.施加载荷依次分别为：阀座的过盈，缸盖螺栓预紧力，爆压载荷，热载荷，热载荷加爆压载荷.3.1 缸盖温度场分析通过测温实验得到测温点的温度，拟合边界条件，模拟计算后可得缸盖温度，图3为缸盖温度分布.由图3可以看到，排气鼻梁区的温度最高，为382 ℃，火力面的温度整体高于其余区域，高温带分布在进气门鼻梁区和排气门鼻梁区靠近缸心的区域.因为进气的温度低于排气温度，进气道温度也低于排气道温度，所以缸盖进气侧温度比排气侧温度低大约200 ℃.整个缸盖温度分布不均匀，导致缸盖热膨胀不均匀，而产生较大热应力.对于温度明显较高的位置，如排气鼻梁区和进气鼻梁区，应通过改进水套结构降低关键位置的温度，降低火力面的温差.因缸盖外侧要布置塑料罩盖和线束，应将温度分布特性考虑在内.将线束布置在进气侧能有效地降低失效情况的发生，且对于温度较敏感的罩盖等容易产生大变形的零件，应在概念设计阶段考虑温度的不均匀程度，防止变形不均匀导致的密封不严进而产生泄露.3.2 缸盖应力分布由于温度分布不均匀，导致缸盖热应力较大，应力分布如图4所示.每个气门Y方向两侧有应力集中，进气门和排气门的应力集中带呈45°分布带.从变形考虑，因为Y方向的约束小于X方向约束，因此缸盖在X方向不能自由膨胀，导致气门两侧有应力集中带.因此要降低这种热应力，应减少对缸盖X方向的约束，如采用一缸一盖，降低缸盖的热应力，降低缸盖鼻梁区开裂的风险.3.3 缸盖变形分析缸盖Z方向变形如图5所示，从缸盖变形可以看到，火力面缸心区域的变形明显小于周围区域，因为缸心区域的约束较大.因此该区域有热应力集中的风险，要降低该区域的应力集中，可以考虑减小该区域的约束.金属材料的热变形满足下列公式[9]：lt=l0(1+αl×Δt)即随着温度升高，金属的变形增大，缸与缸之间的约束以及螺栓预紧力的作用导致金属的膨胀受到约束.由于缸盖火力面温度不均匀，变形不一致，使得约束进一步增大.鼻梁区温度高，约束大，导致了较大的热应力.传统缸盖的火力面是平的，在垂直方向上l0相等，在同样温度下变形相同，但是鼻梁区温度较高，导致这块区域的变形大于其余区域.通过对缸盖热应力产生的原因进行分析，若要降低鼻梁区的集中应力，则应降低该区域的约束，由于受到缸盖尺寸的限制，X和Y方向的改动极为有限，因此可从Z 方向进行改进.本文提出了3种不同的发动机缸盖方案，通过对比分析，可验证以上结论的正确性，并给发动机缸盖的设计改进提供理论指导.第1种方案采用缸心朝外凸，中心处壁厚比一般缸盖厚1 mm；第2种方案采用普通平缸盖；第3种方案采用缸心朝内凹，中心处壁厚比一般缸盖薄1 mm.3种方案的示意图分别如图6、图7和图8所示.通过3个方案的模拟计算，得到3个方案的火力面的计算结果分别如图9、图10和图11所示.由3个计算结果对比分析，方案3的鼻梁区最大应力最小，比平底板的应力小10 MPa，最大应力减小了2.2%.内凹火力面在受热时金属约束减少，金属得到一定的延伸，导致应力较小[10].因此，降低鼻梁区的厚度可以降低该区域的约束，从而达到降低应力的目的.在缸盖实际生产加工过程中，由于火力面的加工有多个机加工序，很难做成凹形火力面，因此可以通过减薄水套侧鼻梁区域底板厚度，从而降低鼻梁区应力.热应力产生的原因一般有：1)由于材料不同，热膨胀系数也不同导致变形不均匀；2)同种材料由于受热不均也导致变形不均匀.缸盖由同种材料构成，则热膨胀的不同由受热不均匀造成.对缸盖热应力的研究，很大程度上可以等价为对其温度场的研究[11].基于本文中发动机的试验台架，对气缸盖的温度分布进行试验研究，为热固耦合数值计算提供更准确的边界条件，同时也可以用于试验结果与数值模拟结果的对比分析.在发动机气缸盖的传热试验中，试验采用国Ⅳ柴油，燃油温度为40±1 ℃，进气总管进气温度(中冷后)为47±2 ℃(额定工况)，出水温度为90 ℃(额定工况)，热电偶采用穿水套式热电偶.为了验证结果的准确性，在气缸盖上不同位置选取11个点作为测量点，其中5个点为获得的边界条件点，A-F点为验证仿真的准确性点.A点位于喷油器孔3 mm 处，B点位于喷油器孔8 mm处，C点位于进排3 mm处，D点位于进排8 mm 处，E点位于排排3 mm处，F点位于排排8 mm处，由于A，B点位置位于另一侧进排气门处，故图12只显示C-F点位置，图13为试验装备实物图.表1为6个测量点的试验与仿真结果对比.其中误差最大的为4.84%，满足要求.通过试验测点温度与数值模拟的比较，可以验证数值模拟对气缸盖传热分析方法的准确性和可靠性.1)通过ABAQUS进行模拟计算，计算结果表明，高温带分布在进气鼻梁区和排气鼻梁区靠近缸心区域，整个缸盖温度分布不均匀，导致缸盖热膨胀不均匀，产生较大热应力.由于X方向约束大于Y方向，故气门两侧有应力集中，缸心处的约束较大，缸盖火力面区域缸心区的变形明显小于周围区域.2)通过改进发动机缸心中心区域壁厚，设计3种不同的方案，对3种结果进行对比，中心区域壁厚降低，鼻梁区最大应力降低，由此得出缸盖应力集中的原因分析是正确的，且降低鼻梁区的厚度可以降低该区域的约束，达到降低应力的目的. 3)通过测量试验测点温度并与数值模拟实验结果进行对比，数值模拟的结果与试验结果相接近，验证了热固耦合数值模拟对气缸盖传热分析方法的准确性和可靠性.†通讯联系人，E-mail:****************【相关文献】[1] 李红珍,刘宏,郭磊,等.柴油机缸盖热固耦合强度故障诊断与优化设计分析[J].内燃机与配件,2013(8):9-12.LI Hongzhen, LIU Hong, GUO Lei,et al.Cyliner head fauilure diagnosis based on coupled thermal&mechanical method[J].Internal Combustion Engine & Parts,2013 (8):9-12.(In Chinese)[2] 赵维茂,张卫正,原彦鹏,等.柴油机功率强化前后气缸盖的温度场模拟与试验[J].农业机械学报，2009,3(3):51-55.ZHAO Weimao, ZHANG Weizheng, YUAN 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小型汽油机缸盖有限元强度分析
（ｓ ｇ ｌ ｎｖｒ ｔ， ｔ ｅ ｅ ａ ｏａ ｒ ｏ ｕｏ ｂｌ Ｓ ｆ ｙ ｎ ｎ ｒｙ Ｂ ｉｎ ０ ０ ４ Ｃ ｉａ Ｔｉ ｈ ａＵ ｉ ｓ ｙ Ｓａ ｙ ｂ ｒｔ ｙ ｆ ｔ ｉ ａｅ ｄＥ ｅｇ， ｅ ｉｇ１ ０ ８ ， ｈｎ） ｎ ｕ ｅ ｉ， ｔＫ Ｌ ｏ Ａ ｍｏ ｅ ｔ ａ ｊ
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对 气 缸盖 进 行 的 强 度 分 析 表 明 ， 危 险 点 均 位 于 Ｇ ｏ ｍ ｎ图安 全 区 内 ， 各 ｏｄ ａ 气缸 盖 结 构 满 足 强 度设 计要 求 。 关键 词 ： 油 机 ： 缸 盖 ； 限 元 ； 度 分 析 汽 气 有 强
中图分类号 ： Ｋ４ １ Ｔ １
文献标识码 ： Ａ
Ｆ Ｍ— ｄ ｌ ｆｔｅ ｃ ｌ ｄ ｒｈ ａ ｓ ｂ ｉ ｔ － ｏ ｅ ｔ ｔ ｈ ｄ ｏ ｌ ｍｅ ｔ ｎ ｒａ ｇｎ ｉ ｅ ｅ ｅ ｓｔ ｆｅｅ ｎ ｓ Ｅ ｍｏ ｅ ｙｉ ｅ ｅ ｄ ｗａ ｕ ｌ ｗ ｈ １ ｎ ｄ ｅｒ ｅ ｒ ｎ ｅｅ ｎ ｄ ａ ｒｎ ｉｇ ｄｆ ｒ ｎ ｄ ｎ ｉ ｏ ｌｍｅ ． ｏ ｈ ｎ ｔ ｉ ０ ａ ａ ｔ ｙ ｔ Ｔ ｅ ｅｅ ｎ ｕ ｌ ｙ ｉ ｇ ａ ａ ｅ ｄ ｗ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｐ ｒ ｍｅ ｅｓ ｈ ｌｍｅ ｔｑ ａｉ ｓ ｕ ｒ ｎ ｅ ｈ ｔ ｓ ａ ａ ｔ ｒ．Ａｍｏ ｇ ｔ ｅ ｔ ｅ ｍａ ｏ ｎ ａ ｙ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｈ ｅ ｈ ａ ｒ ｎ ｆｒ ｔ ｔ ｉ ｈ ｎ ｈ ｈ ｒ ｌ ｂ ｕ ｄ ｒ ｏ ｄ ｔ ｎ ，ｔ ｅ ｔｔ ｓ ｉ ａ ｅ
495型柴油机气缸盖扩弹簧座孔、进气阀座孔、燃烧室孔机床设计
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床为双面卧式加工 ， 气缸盖侧立于夹具 内， 三面六点 定位 ． 左面机床加工顶面 ｌ 孔 ， ２ 右面机床加工底面 ９ 孔。公司提供 的动力部件有 ， 机械滑台 Ｈ４ Ｂ 最大 Ｊ０ ， 进 给力 为 ２０ ｋ ， ５０ ｇ配套 动 力箱 型号 为 Ｔ ４ Ａ Ｄ ０ —Ｉ， 最
为了满足 ４ ５ ９ 柴油机的市场需求 ． 将最高月产
量提 高 到 ３０ ０ ０台 ． 山东潍 柴华 丰动力 有 限公 司提 出
／３ 、
了本机床 的设计任务。
１ 工 序 要 求
零件结 构 见 图 ｌ 。 零 件 材 料 为 Ｈ ２ ０ 硬 度 ＨＢ ７ —０ ， 工 内 Ｔ０． １０ ２ ０ 加 容 如下 （ 双面共 计 ２ 个 孔 ） １ 。 气 缸 盖顶 面 ：左 面 ） （ （ ） ８ （３ １ 扩 个 １ ７深 ｌ． ） ２７ ５的弹 簧座孔 ；
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气缸盖底 面 ：右 面 ） （ （ ）扩 ４个 （３ １ １ ０深 ４ ） ０的燃烧 室孔 ； （ ）镗 ４个 （４ ２ １ ９的进 气孔 倒 角 ； ） （ ）钻 １ ３ 个 ８深 ４ ２的油道 孔 。
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基于有限元模拟的汽车汽缸头设计优化
基于有限元模拟的汽车汽缸头设计优化汽车发动机是现代汽车的核心组成部分之一，其组成要素众多且复杂。
汽车发动机通过对油进行喷射并通过高速旋转的活塞行驶，从而产生动力驱动汽车行驶。
在汽车发动机的所有部分中，汽缸头被认为是耗费最多能源的一部分，同时也是最容易受到损害的部分之一。
汽缸头的设计和制造技术会直接影响发动机性能、燃油效率和发动机寿命等方面。
新型汽车发动机要达到高性能、低能耗、低排放这样的诸多目标，需要采用先进的设计和制造技术。
有限元模拟技术能够提供更快、更准确的汽缸头设计方案，在汽车工程中的应用也越来越普遍。
有限元法（FEA）是一种数值分析计算方法，旨在通过对复杂结构载荷、强度和振动等进行模拟分析来帮助设计师和工程师优化结构、提高性能、延长设备使用寿命等。
有限元分析技术能够有效模拟汽缸头的受力情况，实现适当的优化设计。
汽缸头通常由两个部分组成：缸体和气门机构。
汽缸头的缸体是一个很重要的部分，因为它决定了空燃比（AFR）和压缩比（CR）。
气门机构则包括气门、和气门驱动机构。
这些部分的组合可以影响汽车发动机的燃油效率、输出动力、排放水平和可靠性等性能指标。
为此，汽缸头的设计需要从多个角度考虑。
为了优化这些性能参数，有限元模拟技术能够对不同的设计方案进行研究，提供优化方案。
首先，作为缸体的一个关键组成部分，汽缸头的壁厚是影响发动机安全可靠性的决定性因素之一。
在进行汽缸头设计时，需要考虑其输油、散热、保温等方面的性能。
使用有限元分析技术，可以对材料桶和油门机构进行专业的力学分析操作，确定汽缸头的极限负载情况，从而确保汽缸头的强度和稳定性。
同时，可以选择更轻薄且高强度坚固的材料，来减轻汽车发动机的自重，提高整车燃油效率。
其次，气门机构是另一个重要的设计方面。
通过使用有限元分析技术，可以在汽缸头设计中考虑气门的动力特性，例如惯性、罗茨转矩和多向倾斜等因素。
对这些设计参数的分析有助于更好地管理气门运动的流量特性，从而在汽车发动机的最高转速下获得最佳的性能水平。
汽车发动机气缸盖与气缸垫组合结构的有限元分析(精)
收稿日期：2008-05-05基金项目：辽宁省重大科技攻关资助项目（2004216010）良好的密封和强度一直是发动机整机可靠性问题中的主要矛盾之一。
较大的气缸盖螺栓预紧力能保证良好的密封性能，但同时给气缸盖及气缸垫带来了强度问题。
近些年，发动机不断强化，功率不断提高，发动机爆发压力不断增大，机体承受的负荷相应增加，过去常用的金属-石棉气缸垫已经不能适应发动机的燃烧压力和热负荷要求[1]。
2009年 工 程 图 学 学 报 2009 第2期 JOURNAL OF ENGINEERING GRAPHICS No.2汽车发动机气缸盖与气缸垫组合结构的有限元分析史彦敏1， 李卫民2（1．辽宁石化职业技术学院，辽宁 锦州 121003； 2．辽宁工业大学机械工程与自动化学院，辽宁 锦州 121001）摘 要：研究和探讨了有限元分析理论和方法在汽车发动机气缸盖与气缸垫组合结构强度计算中的应用。
以通用有限元分析软件为平台，建立了三维CAD/CAE 应用软件集成系统，实现了从预紧工况到爆发工况的结构分析、稳态热分析和热-结构耦合分析。
关 键 词：计算机应用；组合结构；有限元分析；发动机气缸盖；气缸垫 中图分类号：TP 391文献标识码：A 文 章 编 号：1003-0158(2009)02-0023-07Finite Element Analysis for Composite Structure of Cylinder Head andCushion in Automobile EngineSHI Yan-min 1, LIWei-min 2 ( 1. Liaoning Petro-Technique College, Jinzhou Liaoning 121003, China;2. Mechanical and Automation Engineering College, Liaoning University of Technology, Jinzhou Liaoning 121001, China )Abstract: The application of finite element analysis theory and method in calculation ofstrength for composite structure of cylinder head and cushion in automobile engine is discussed. A 3D CAD/CAE integrated system is built based on the general finite element analysis software. The structure analysis, steady-state thermal analysis and thermo-structure coupling analysis are realized from pre-tightening to outburst operating mode.Key words: computer application; composite structure; finite element analysis; cylinder head; cylinder cushion采用新型的金属气缸垫可确保燃烧室的密封。
气缸盖的有限元研究_贾延林
2010年3月doi ：10．3969／j．issn．1673－3142．2010．03．006气缸盖的有限元研究贾延林，张翼，陈少林(中北大学机电工程学院车辆与动力工程系,山西太原030051)摘要：气缸盖的结构形状与受力都很复杂，是内燃机中最易受损零件之一。
过去由于无法进行理论计算，需要进行大量的试验，多次修改才能定型。
而现在采用三维模型的有限元计算能全面地分析应力分布，减少工作量。
针对三维有限元在气缸盖上的应用，着重论述了国内外应用三维有限元研究气缸盖的发展现状及其发展趋势。
关键词：内燃机；气缸盖；有限元中图分类号：TK413．2文献标识码：A文章编号：1673-3142(2010)03-0023-03Finite Element Analysis of Cylinder Head Development Status and the TrendJIA Yan－lin ，ZHANG Yi ，CHEN Shao－lin（Department of Vehicle and Power Engineering ，Mechanical and Electronic Engineering Institute ，North University of China ，Taiyuan 030051，China ）Abstrac t ：The structural shape of the cylinder head and its stress is very complex．It is one of the most easily damaged parts in the internal combustion engine．In the past it can not be carried out as a result of theoretical calculations ，but needs a lot of testing and several amendments to finalize the design．Now ，using finite element analysis of three－dimensional model on stress distribution can be comprehensive．It reduces the workload．In this paper ，in view of three －dimensional finite element applications covered in the cylinder ，the application of three －dimensional finite element in study of cylinder head and its development trend both at home and abroad are mainly discussed．Keywords ：internal combustion engines ；cylinder head ；finite element收稿日期：2009－11－27作者简介：贾延林，女，山西省原平市人，在读研究生，研究方向：发动机总体技术及结构动态设计。
基于有限元的缸盖优化设计
基于有限元的缸盖优化设计打开文本图片集摘要：發动机缸盖在高低温的周期变化下会发生低周疲劳破坏，文章基于有限元的方法，对某汽油机缸盖进行低周疲劳分析，针对缸盖燃烧室的寿命问题进行优化，优化后的缸盖寿命大大提升。
关键词：缸盖设计;有限元方法;低周疲劳TheOptimumDeignofCylinderHeadBaedonFiniteElementMethodJiMingwei，ChangYaohong，某ingGuoyu（JianghuaiAutomobileCo.，Ltd.，AnhuiHefei230601）Abtract：Thecylinderheadofomedieelenginewabrokeninthelowcyclefatiguetet. Inthipaper，theanalyiofcylinderheadlowcyclefatiguehadbeenperformedfollowthe procedureofthetetbaedonfiniteelementmethod.Thereulthowedthatthe lifeofthepoitionofheaterplugwabelow4000.itwaamewiththetet.Keywo rd：cylinderheaddeign;finiteelementmethod;lowcyclefatigueCLCNO.：U462 DocumentCode：A ArticleID：1671-7988（2022）24-177-02前言随着汽车排放及油耗法规的进一步加严，发动机设计中缸盖承受的温度以及爆发压力逐渐增加，导致发动机缸盖受到的热机械负荷提升较大，导致缸盖发生低周疲劳破坏，目前针对缸盖的低周疲劳模拟分析研究较少，而试验方法既费时，又不能很好的找到影响低周疲劳的关键因素。
本文基于ehitoglu低周疲劳损伤模型，利用有限元的方法对缸盖低周疲劳进行预测，针对某汽油机缸盖进行优化设计。
2、气缸盖的构造与维修
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缸盖 螺栓 拧松 顺序
缸盖 螺栓 紧松 顺序
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曲柄连杆机构（气缸盖燃烧室的构造）
4、燃烧室：汽油机的燃烧室主要在气缸盖上，
而柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的凹坑。1）
半球形燃烧室：结构紧凑，火花塞布置在燃烧室 中央，火焰行程短，故燃烧速率高，散热少，热 效率高。
1、整个气缸盖下平面的平面度误差＞1mm时， 应采用专用平板进行冷压校正。平面度误差＞
0.10mm且≤0.50mm时铣削或磨削来修理。否则
会影响到压缩比。 2、变形量不大时，可采用铲削的方法，即用铲 刀修刮凸出的部分。 3、在变形较小的情况下，用研磨方法修复：在 平面上涂些研磨膏，把气缸盖放在气缸体上扣 合研磨修复。
A、适用于铸铁气缸体。
B、裂纹较深（6mm以上） 时需开焊接坡口。
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曲柄连杆机构（气缸盖裂纹与电焊）
3．电焊修理
A、适用于铸铁气缸体。 B、焊前在裂纹走向前钻φ3止裂孔。 C、裂纹较深时需开焊接坡口。
气 焊 坡 口
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曲柄连杆机构（气缸盖裂纹与粘补）
4．粘接修理： A、适用于铝合金气缸体。 B、较大裂纹开V型槽灌注粘接剂。 C、较小裂纹粘接剂贴加布层。 5．螺钉填补修理：A、钻止裂孔。B、用专用铜制螺钉。
2） 有挤气—冷激面，可形成挤气涡流； 燃烧速度较快，CO和HC排放较低而NO的 排放稍高。
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（3）半球形燃烧室：其 特点为 1)气门成横向V型排列， 因此气门头部直径可以做 得较大，换气好； 2)火花塞位于燃烧室的中 部火焰行程短，燃烧速度 最高，动力性、经济性最 好。是高速发动机常用的 燃烧室； 3)CO和HC排放最少，而 NO的排放较高。
495汽油机进气系统的改进及其进气过程的三维数值模拟
495汽油机进气系统的改进及其进气过程的三维数值模拟杨靖;李志丰;陈浩;冯仁华;邓帮林
【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(035)003
【摘要】对495汽油机的进气道和燃烧室进行了改进,运用流体分析软件FIRE对改进前后的进气系统进行了较为全面的模拟计算,获得了其内部流场的详细状况,并做了对比分析.实测了改进后不同气门升程下的进气流量,并与模拟计算值进行比较,计算和实验结果基本吻合.结果表明改进后的495汽油机进气系统有更好的流动特性,也验证了三维数值模拟的正确性.
【总页数】4页(P37-40)
【作者】杨靖;李志丰;陈浩;冯仁华;邓帮林
【作者单位】湖南大学,机械与汽车工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,机械与汽车工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,机械与汽车工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,机械与汽车工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,机械与汽车工程学院,湖南,长沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】TK411+.3
【相关文献】
1.一种新型可变进气系统的试验研究--EQ6100Q型汽油机进气系统的一种改进方案 [J], 李岳林;沈文
2.汽油机进气压缩过程的三维瞬态数值模拟 [J], 陆金华;牛彩云;李延深;廖礼平
3.基于一维、三维及耦合模型的汽油机进气系统优化 [J], 叶明辉;黄露;帅石金;王志;王建昕
4.具有螺旋进气道的内燃机进气系统三维流场的数值模拟研究 [J], 马群;王芝秋;黄锦星
5.二冲程汽油机分层进气系统数值模拟及试验研究 [J], 魏明锐;刘永长;文华;张煜盛
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研究 ・ 析 ・ 分
用有限 元法对 ４ ５汽油机 气缸盖进 行结构 分析 的研究 ９
段 峰 舒歌 群 李志锐 陈学飞 张 苏
（ 天津大学 内燃机燃烧学 国家重点实验室
摘
天津 ３ ０ ７ ） ００ ２
要： 本文采 用 Ｐｏ Ｅ ｇ ｅｒ ｒ／ ｎｉ ｅ 软件 ， ４ ５汽油机 气缸 盖进行 了三维 建模 ， ｎ ９ 并利 用 ＭＳ ／ Ａ Ｔ Ａ Ｃ Ｎ Ｓ Ｒ Ｎ软件 进
６ ２ ０个 。 １３
１ ４ ５汽油机缸盖三维建模和 网格划分 ９
小 内 机 摩 车 ２ ４ ４１ 型 燃 与 托 ０ ． ５ ０
维普资讯
行 了转换 、 划分 网格 。施加 边界 条件 后 ， 进行 了热应 力计 算和 强度 分析。结 果表 明 ，９ ４ ５汽 油机 气缸 盖 强度 能满足使 用要 求。 关键 词 ： 汽油机 气缸盖 热应力 有 限元
Ａ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｆｉ ｉｅ Ｅｌｍ ｅ ｔＡｎ ｌ ｓｓ ｆ ｒ ｔ ｅ Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｏ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｎ ｔ ｅ ｎ ａ ｙ ｉ ｏ ｈ ｔ ｕ ｔ ｒ ｆ ４ ５ Ｇａ ｏ ｉ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ Ｃｙ ｉ ｄ ｒ Ｈ ｅ ｄ ９ － ｓ ｌ ｇｎ ｌ ｅ ａ ｎ ｎ
力 面温度很 高而 冷却 水 套 或散 热 片部 分 的温度 却 很 低， 进气道和排气道 的温度也 不相 同 ， 因此气 缸盖 的机 械应力和热应 力都很 大 。特别是 由于高温和温度分布 不均匀而产生 的热应 力的反复作用往往形成 热疲劳裂 纹 。同时 ， 如果气缸盖受热 时引起 的变形过大 ， 影响 会 与气缸和气 门座结合 面的密封 ， 加速气 门座 的磨损 ， 产 生气 门杆 “ 咬死” 甚至造成 漏气 、 水和 漏油 等现象 ， ， 漏 使 内燃机无法正常 工作 。 ｊ
Ｄｕ ｎ Ｆｅ ｇ Ｓ ｕ Ｇｅ ｕ ＬｉＺｈ ｒ ｉ Ｃｈ ｎ Ｘｕ ｆｉ Ｚｈ ｎ ｕ ａ ｎ ｈ ｑ ｎ ｉ ｕ ｅ ｅ ｅ ａ ｇＳ
Ｓ ｔ Ｋ ｙＬｂ ｒ ｏ ｆ ｎ ｎ ｓ Ｔａｊ ｎｖｒ ｔ Ｔａｊ ３ ０ ７ ） ｔ ｅ ｅ ａｏａ ｒ ｏ ｇ ｅ ， ｉ ｉ Ｕ ｉ ｓｙ（ ｉ ｉ ａ ｔｙ Ｅ ｉ ｎｎ ｅｉ ｎ ｎ ００２ Ａ ｓ ａｔＩ ｔ ｓ ａｅ， ｈ ｒ ｉ ｍ ｄｌ ｆｈ ｙ ｎ ｅ ｅｄｏ ４ ５ｇｓｌ ｅ ｅｇ ｅ ａ ｏｅ ｄｗｔ Ｐｏ ｂｔ ｃ： ｉ ｐｐ ｒ ｔ ｐｅ ｓ ３ ｏ ｅ ｏ ｅ ｌ ｄｒ ａ ｆ ９ － ｏ ｎ ｎ ｎ ｓ ｄｌ ｉ ｒ ｒ ｎｈ ｅ ｃｅ Ｄ ｔ ｃｉ ｈ ａ ｉ ｉ ｗ ｍ ｅ ｈ ／ Ｅ ｇ ｅｒ ｎ ａ ｓ ｒ ｅ Ｅ— ｏｅ ａ ｄｐｏ ｅ ｕ ｂ Ｃ Ｎ Ｓ Ｒ Ｎ ｆ ｒ ｈｏ ｉ ｅｂｕ ｄｒ ｏｄ． ｎ ｎｅ ａｄｔ ｆ ｍ ｄｔ Ｆ ｍ ｄｌ ｌ ｔ ｏｔ ｙＭＳ ／ Ａ Ｔ Ａ ．Ａｔ ｒｗｎ ｔ ｏ ｎ ａ ｃｎ ｉ ｉ ｒ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔｄ ｅｔ ｇｈ ｙ
正确分析缸盖 的温度场和应力场是缸盖结 构设计 的依据 ， 利用有 限元法可 以缩短缸 盖设 计周期 ， 降低成 本 。本文 以 ４ ５汽油 机 缸盖 为 例 ， Ｐ ／ ｎ ｎｅ 软 ９ 用 ｒ Ｅ ｇ ｅｒ ｏ ｉ 件建 立 了 ４ ５汽油机 气缸 盖 的三维 实体 模 型 ， ９ 并利 用 Ｍ Ｃ Ｎ Ｓ Ｒ Ｎ软件 进行 了模 型转换 、 Ｓ／ ＡＴ Ａ 网格 划分 等 工 作 。施 加边界条件后 ， 用有 限元法 计 算 了缸盖 的温 度 场和爆 发工况热应力 ， 并对该 气缸 盖 的结 构进 行 了可 靠性评估 。
分 复杂 ， 承受 着 气体 作 用 力 和气 缸 盖 螺栓 的预 紧 力。 气缸盖各部 分温度很不均匀 ， 其底面燃烧室部分 ， 即火
１ １ 实体建模 ． 采用 Ｐｏ Ｅ ｇ ｅｒ ｒ ｎ ｎｅ 建立气 缸盖实体 模 型 ， 中进 、 ／ 到 ， 图 １ 示 。 由 如 所 于热应力主要集 中在燃 烧室 部 分 ， 了减少 计算 机进 为 行有 限元分析 时的计算 量 ， 缸盖 外表 进行 了适 当简 对 化。
图 １ ４ ５ 缸 盖 的实体 模 型 ９气
１２ 模 型转化及 网格 划分 ．
将用 ＰｏＥ ｇ ｅｒ ｒ／ ｎ ｎｅ 软件建立好 的 ４５汽油 机气缸 ｉ ９ 盖 的三维 实体 模 型 导 人 Ｍ Ｃ Ｎ ＳＲ Ｎ软 件 进行 了 Ｓ／ ＡＴ Ａ 转换 ， 结果如 图 ２ 所示 。 由于气缸 盖结构基本对称 ， 预 紧载荷 也对称 ， 因此取单缸模 型进 行 网格划分 ， 以减少 有 限元 分析时的计算量 ； 为保证计 算精度 ， 了精度 采用 较高 的四面体十节点 二 次单元 ， 而 避免 了 由于位 移 从 函数 阶次 Ｐ对计算精 度造 成 的不利 影响。其 网格 图形 如 图 ３所 示 ， 盖模 型 单元 数 为 ３４５个 ， 点数 为 缸 ６０ 节
Ｋ ｙ ｏｄ ： ａｏ ｎ ｎ ｎ ，Ｃ ｌ ｄｒ ｅｄ Ｔ ｅ ａ ｓｅｓ Ｅ ｅｗ ｒｓＧ ｓｈ ｅ ｇ ｅ ｙ ｎｅ ａ ， ｒ ｌ ｔ ｓ，Ｆ Ａ ｅｉ ｉ ｈ ｈ ｍ ｒ
引言
气缸盖是 内燃机 的主 要零 件之 一 ， 它与 活塞 顶及 气缸 内壁共 同组成燃烧室空 间。气 缸盖 的结构形状 十
ｉ ｓ ｏ ｕ ｅ ｔｕ ｔｒ ｌａ ｒ ｌ ｉ ｔｎ ｉ ａ ｎ ｚ ｄ ｉ ｓｉ ｎ ｓ ．Ｔ ｅｒ ｓ ｌ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔｅ ｓｉ ｅ ｓ ｆ ｎ ，ｃ ｍｐ ｔｄ ｔ ｅｓｒ ｃｕ ａ ｄ ｔｅ ａ ｎ ｅ ｓｔ ｄ ａ ａｙ ｅ ｔ ｔ ｆｅ ｓ ｈ ｅ ｕｔｓ ｏ ｄ ｔａ ｈ ｔ ｎ ｓ ｏ ｈ ｎ ｈ ｍ ｙｎ ｌ ｓ ｆ ｆ ｏ ｅ ｃ ｌ ｄ ｒｈ ａ ｅｓｔｅ ｒｑ ｉｅ ｎ ． ｆｔ ｙｉ ｅ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｕｒ ｍｅ ｔ ｈ ｎ