热力耦合工况下发动机支撑肩多尺度泄漏率计算与参数优化
简介：为了探究热力耦合工况下支撑肩的密封失效规律,从宏观、介观、微观三个尺度开展研究,建立宏观尺寸发动机服役工况仿真模型、介观尺度支撑肩接触面磨损模型以及微观尺度流体泄漏模型,实现了服役工况和加工刀痕条件下泄漏率的精确计算.基于多尺度分析模型,系统探究了初始预紧力、冲击载荷幅值、密封面摩擦因数以及缸体弹性模量对支撑肩泄漏率的影响规律.最后,采用高斯回归模型和粒子群优化算法,对螺栓预紧力和载荷幅值进行了参数优化.研究结果表明,初始预紧力和缸体弹性模量与泄漏率呈负相关,但是受接触面宽和接触应力的影响,随着冲击载荷和摩擦因数增大,泄漏率先增大后降低.得到最优预紧力F=135.490 kN、最优载荷幅值p=28.944 MPa,此时的泄漏率为1.685×10-6 g/s,相比于实际工况下的泄漏率,下降了78.5%.展开
关键词：发动机磨损泄漏高斯过程回归(GPR)粒子群优化(PSO)
资助基金：内燃机与动力系统全国重点实验室开放基金资助项目
在线出版日期：2026-04-03 （网站首发日期）
