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随着柴油机的广泛应用,针对柴油机的减排问题,微粒捕集器应运而生,对其研究也不断加深拓新。微粒捕集器的结构复杂,在实际应用中承受着较大的结构载荷、热载荷。其安装在柴油机排气系统上,在行驶过程中会受到随机载荷的影响。目前,对柴油机微粒捕集器在实用工况下的结构性能研究还比较少。所以,利用有效的仿真方法,分析柴油机微粒捕集器的相关结构性能,对其疲劳寿命进行仿真预测。分析结果对于抗疲劳设计判定具有一定的指导意义。首先,基于有限元分析方法,以ABAQUS软件为工具,分析了柴油机微粒捕集器在五种典型载荷工况下的结构强度。在DPF的支架处应力值较高,但未超过相应材料的屈服强度。其次,以五种载荷工况下的静力学分析为基础,对柴油机微粒捕集器进行了疲劳寿命分析,一般工况都能达到无限使用寿命,在坏路工况下其有限使用寿命也能达到20万次循环。然后,考虑微粒捕集器在实际工作中会承受一定的热载荷。分别计算了在给定的特征温度载荷250℃、650℃、1000℃下微粒捕集器的热应力分布和热疲劳寿命,得到在250℃和650℃下微粒捕集器能达到无限使用寿命,在1000℃的高温载荷下其使用寿命能达到60万次的使用寿命。基于流固耦合的理论,通过GT仿真得到流体分析的边界条件,分析得到考虑流固耦合的结构热应力分布和热疲劳寿命。以疲劳强度的形式来表达疲劳安全系数,其安全系数为1.2。最后,对于加装DPF的柴油机排气系统进行了模态分析,基于ADDOFD理论,正向优化选取了整个系统的理想悬挂位置。然后进行相应的验证分析,证明了所选取的悬挂位置合理性。最后,对加装DPF的柴油机排气系统进行了随机振动分析,利用三区间法理论对系统进行了随机疲劳的计算。计算得到总体损伤D小于1。表明将DPF布置在柴油排气系统上并选取了合适的悬挂位置后,整个系统具有较好的疲劳耐久性。本文所开展的柴油机微粒捕集器结构强度、疲劳寿命、热应力分布研究,对了解DPF的结构性能具有重要意义。同时,为DPF在柴油机上的应用奠定了理论基础。