汽车在正常行驶过程中,发动机排气歧管作为发动机舱内的主要高温热源之一,为保护机舱内其他零部件避免受到其高温的影响,越来越重视机舱内隔热件的设计。目前,随着发动机新技术的不断发展,机舱内部结构变得更加复杂,发动机的排气温度也越来越高,若机舱内的温度过高,不仅会导致机舱内其他电子元器件损坏,严重时甚至会发生自燃事故。排气歧管隔热罩作为机舱内的主要隔热部件,其结构强度和隔热性能的合理性直接影响到发动机以及整车的安全性。因此,针对排气歧管隔热罩的优化设计以及温度场研究具有重要的意义。本文首先针对某发动机排气歧管隔热罩在台架试验中出现的开裂失效现象进行有限元结构强度分析,研究其失效的主要原因,仿真分析的结果表明,其开裂失效的主要原因包括两点,第一是由于隔热罩结构强度不足,导致其低阶模态频率接近发动机的发火频率引起共振;第二是对于隔热罩这类的薄壁件,实际工作中可能出现高频局部自振导致结构失效。基于以上分析结果,对隔热罩模型进行优化设计,优化结果表明其结构强度明显提高,并且有效的降低了失效的可能性。其次针对隔热罩和机舱内的温度场分布特性,建立基于实验修正与仿真相结合的方法,得到一个较为准确的温度场CAE(Computer Aided Engineering)分析模型,并作为对隔热罩设计和机舱温度场分析的快速改进和评估的有效方法和措施。为了能够获得较为准确的仿真参数,同时验证仿真结果的合理性,针对表面结构较为复杂的排气歧管隔热罩部件,设计了模拟机舱内隔热罩温度场测试试验台架,进行了在自然对流和强迫对流工况下的机舱内温度场实验测试。在台架实验基础上,建立等效的三维间接耦合数值仿真模型,对隔热罩模型表面进行分区,并以对流换热系数为对象,通过实验数据修正的方法对机舱内隔热罩表面的对流换热系数进行修正。对比模拟台架实验测试结果与仿真数据,验证了采用此方法可提高仿真计算的效率和准确性,并为机舱热分析提供了可靠的温度场数据。同时,根据热分析的温度场分布,给出了机舱布局和隔热罩优化的思路建议。