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汽车现在成为人们越来越普遍的交通工具，越来越受到人们的喜爱，然而同时汽车的整体性能也越来越受到人们的关注。排气歧管作为发动机排气系统中的重要零部件，其性能的好坏，与发动机匹配的是否合理都直接影响发动机乃至整车的性能。传统排气歧管的设计开发大部分以经验和参考其他成功机型为主，很少能做到最优化最合理。随着流体力学，计算机技术以及有限元技术的发展，为发动机排气歧管设计开发，失效模式分析提供了一种全新的分析模式，即计算机辅助工程(CAE)。 本文通过采用CAE技术，通过分析一款发动机的失效模式为载体，系统描述了发动机排气歧管失效模式的分析过程。本文分析了某款发动机的失效模式，采用计算流体力学的分析方法分析了发动机排气歧管的内流场和温度场，以此计算的结果为边界条件计算得到整个排气歧管的温度场分布进而计算求解得到应力场分布。由于发动机的振动载荷很大，在对发动机排气歧管进行应力分析之后进行发动机排气歧管的疲劳分析。综合以上两者的计算结果表明，发动机排气歧管的开裂是由于设计不合理导致局部应力过大出现疲劳断裂。仿真计算得到的应力过大的位置正好是排气歧管开裂的位置。证明仿真计算的准确性，该排气歧管失效模式计算的方法与步骤能够指导发动机排气歧管的概念设计，对排气歧管的设计和故障分析停供参考。 首先，简单介绍了汽车工业的发展状况，对发动机上上排气歧管恶劣的工作条件进行介绍。由于排气歧管工作条件的特殊性导致排气歧管的寿命不高，进而导致发动机的工作寿命降低。因此合理设计发动机排气歧管十分重要。 其次，由于传统的实验方式设计开发，周期长费用大。并且随着计算机技术与有限元技术的逐渐成熟，已由传统的粗犷型设计到参数化最优化设计。因此本文其次讲述了有限元分析的基本理论，应用领域以及发展历程。对其可信性与理论的完备性进行了阐述。 最后，对4G63T排气歧管进行热负荷分析。详细介绍了4G63T排气歧管的前处理，模拟计算，以及后处理分析的过程。前处理由CATIA建模并由Icem进行网格划分，导出适于数值计算的网格。模拟计算过程，由ANASYS FLUENT进行流体计算得到排气歧管内壁面的温度边界条件。将计算得到的温度边界条件导入到ABAQUS进行排气歧管结构温度场计算，进而得出排气歧管的热应力分布。计算的热应力分布与实验值分布基本一致。