柴油機(jī)活塞溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的有限元分析.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，內(nèi)燃機(jī)逐步踏上了高功率、低排放和低油耗的發(fā)展道路上，功率的增加會(huì)伴隨著內(nèi)燃機(jī)熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷的增大?；钊鳛閮?nèi)燃機(jī)中非常關(guān)鍵的零部件，始終與高溫燃?xì)饨佑|，承受著非常大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，所以掌握活塞的溫度以及應(yīng)力狀況就十分必要。
　　本研究主要針對(duì)某機(jī)車用柴油機(jī)進(jìn)行有限元分析，該柴油機(jī)屬于V型柴油機(jī)。首先，利用GT-Power軟件對(duì)該型號(hào)柴油機(jī)進(jìn)行工作過程的仿真模擬，進(jìn)而達(dá)到柴油機(jī)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)

2、活塞的熱邊界條件進(jìn)行確定，并利用ANSYS Workbench計(jì)算分析其穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的溫度場(chǎng)。結(jié)果顯示，其頭部的溫度相比較而言略高，并且各部分溫度梯度較大，而裙部溫度比較穩(wěn)定。其次，對(duì)活塞的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了分析計(jì)算，主要包含三方面：熱應(yīng)力場(chǎng)、機(jī)械應(yīng)力場(chǎng)和耦合應(yīng)力場(chǎng)。結(jié)果顯示，活塞的熱應(yīng)力對(duì)活塞的影響要大于其機(jī)械應(yīng)力，并且其熱應(yīng)力最大區(qū)域主要集中在頭部，其主要原因是該區(qū)域的溫度梯度較大?；钊鸟詈蠎?yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律比較接近活塞的熱應(yīng)力場(chǎng)分布，裙部