由于受歧管式催化转化器复杂结构和恶劣工作环境的限制,通过实验来了解流动特性、热变形状况及冲压成形存在的问题,既浪费了大量的时间,又耗费了大量的人力和财力。随着CAE技术的深入应用,可以大大减少试验工作量,缩短设计周期,且可为产品前期设计开发提供了结构优化依据。本文针对4G16型歧管式催化转化器在使用过程中出现裂纹的问题,对该模型进行流场分析、热应力分析以及冲压分析,通过多方面的CAE分析结果指导该模型的结构和工艺的改进。首先建立流场分析模型,以流体动力学为理论基础,利用Fire软件对该歧管催化转化器进行稳态和瞬态分析,分析其流动特性,结合分析结果验证结构的合理性。其次,对歧管式催化转化器进行温度场与热应力分析,通过仿真结果得到结构易发生破坏处,并提出改进与优化措施,从而提高了结构的可靠性与设计效率。采用流固耦合方法分析计算得到传热分析的边界条件,再经过传热分析得到转化器的温度场,并在此温度场下对催化转化器进行热应力分析。得到了该型号歧管结构热应力分布状况,对应力集中与应力最大处结构提出了相应的优化与修改,有效的避免了因应力集中造成的结构破坏。最后,对歧管壳体出现的裂纹现象进一步进行冲压分析。歧管壳体形状不规则,较复杂,在成形中容易出现拉裂、起皱等现象。通过采用不同的工艺补充面,对板料进行成形分析。板料成形CAE分析可以预测板料成形中可能出现的各种缺陷,分析缺陷产生的原因,以达到提高冲压件质量、缩短开发周期、降低成本等目的。通过对歧管结构进行全面的CAE分析,包括流场分析、热应力分析与冲压分析,分析歧管裂纹产生的主要原因,同时结合有限元分析结果,对歧管结构进行了有效的优化改进,降低了结构裂纹处的应力,从理论上解决了歧管结构的裂纹问题,为进一步的试验分析验证提供了理论基础。同时通过该论文针对于歧管形成了一套全面有效的有限元分析方法,节约了歧管的开发周期。