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柴油机在工作时受到较大热负荷和机械负荷，而交变的机械负荷容易使柴油机的主要零部件产生疲劳损坏。针对这一问题，本文利用流固耦合计算方法进行发动机整体结构强度的计算分析。首先得到发动机在稳态下的温度场，然后考虑热载荷以及机械载荷计算出柴油机整体的应力分布，最后结合由材料特性参数生成的S-N曲线在疲劳分析软件中计算得到疲劳安全系数分布。分析结果首先找出了缸盖的最高温度点，然后获得了缸体缸盖的应力集中情况，最终确定柴油机缸盖的安全系数较低的危险区。为柴油机主零部件结构的优化设计提出可靠的改进方案。