Thermally coupled FEM analysis of diesel engine components

Abstract

Praca zawiera wyniki analizy numerycznej w ujęciu metody elementów skończonych rozkładów naprężeń, temperatur oraz odkształceń w elementach silnika diesla ZS. Zakres obliczeń obejmował sprzężoną analizę temperaturowoprzemieszczeniową elementów konstrukcji z uwzględnieniem zagadnień geometrycznie nieliniowych oraz liniowosprężystych własnościach materiałowych. Istotne znaczenie w procesie prowadzonych obliczeń miało zastosowanie analizy sprzężonej, umożliwiającej jednoczesne uwzględnienie zagadnień termicznych oraz wynikających z nich efektów naprężeniowych. Takie podejście umożliwia prowadzenie kompleksowej analizy konstrukcji obciążonych cieplnie, jednakże wiąże się to z koniecznością zastosowania specjalnych typów elementów skończonych, posiadających dodatkowy stopień swobody pozwalający na uwzględnienie zagadnień termicznych.The paper contains results of numerical analysis of stress, temperature and deformation distributions in diesel engine components, performed by means of MES. The scope of calculations include thermally coupled analysis of structural components, in which linear elastic properties and geometrically nonlinear problems were taken into account. The application of thermally coupled analysis, which enabled to consider simultaneously thermal fields and related deformation distributions, had a significant effect on the results obtained. Such approach enables to carry out a complex analysis of thermally loaded structures and requires application of special type elements with an additional degree of freedom to take thermal problems into consideration