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针对某船用单缸柴油机排气管在试验过程中出现开裂的问题，采用有限元方法，考虑材料的非线性因素，对排气管部件进行约束模态计算及热机耦合和振动疲劳计算，分析引起排气管开裂的主要原因。结果表明：排气管开裂位置受温度梯度影响，处于应力集中的薄弱区域，当振动幅度较大时，安全系数过小，易发生疲劳破坏。通过在管接部件上增加支撑提高刚度，减小排气管振动，避免了排气管疲劳开裂。后续试验验证了改进措施有效。