随着工业的发展,社会环境对工业效率和能源利用率的要求越来越高,体现在发动机领域,则是如何在降低油耗和排放的同时拥有更强的做功能力。发动机做功能力的提高,意味着发动机需要承载更高的机械载荷和热负荷,对发动机零部件的可靠性提出了更加严峻的考验。本课题组一直致力于发动机疲劳可靠性的研究,通过仿真计算和搭建疲劳可靠性试验台,在发动机机械疲劳寿命和热疲劳寿命的理论和实践方面都取得了较多成果。而本文在课题组原有燃气热疲劳试验台的基础上进行了综合性能优化,主要工作和结果如下:1)在原有试验台基础上,将冷却方式优化为高低温的交变冷却,且将冷却系统优化为恒温恒流控制,完全模拟出活塞和缸盖在工作状态和怠速状态下的冷却环境,进一步对热疲劳模拟试验的精确度进行了提高;2)在原有试验台基础上,将实验范围从对两个活塞进行热疲劳寿命试验扩展到可对一到三个不同数目的活塞和缸盖进行热疲劳寿命试验,并分别设计了相应的非标工装,能够完全模拟出活塞和缸盖在实际工作状态下的机械约束和传热环境,进一步对热疲劳模拟试验的精确度进行了提高;3)在原有试验台基础上,增加了自动化的点火及火焰检测设备和拍摄记录设备,增设了大量的传感器用以全面监测试验台的工作状态,运用C++语言编写了试验软件,实现试验台的完全自动化控制和检测,提高了试验的精确度,极大提升了试验台综合性能。通过对试验台的优化,能够完全模拟出活塞和缸盖的低周热疲劳循环状态,为热疲劳寿命评估提供了切实的依据。