柴油機活塞熱-機耦合分析.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，發(fā)動機向著高強化、高增壓的方向發(fā)展，活塞受到的燃氣壓力、側(cè)壓力和摩擦力明顯增大。在機械載荷和溫度載荷的耦合作用下，活塞更加容易出現(xiàn)裂紋、活塞環(huán)膠結(jié)及拉缸等問題。因此，在活塞的初始設(shè)計階段，對其進行熱機耦合分析以便了解活塞的溫度、應(yīng)力分布情況，進而為改進活塞自身結(jié)構(gòu)指出方向。本文主要進行了以下工作：
　　（1）本文采用PRO/E建立了某柴油機活塞的四分之一模型；
　?。?）采用經(jīng)驗公式計算了活塞各個部位的換熱系

2、數(shù)及相應(yīng)的溫度參數(shù)；
　?。?）運用ANSYS軟件中的相應(yīng)模塊計算了活塞分別在機械負荷、溫度場作用下的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力分布；
　?。?）研究了活塞在溫度載荷和燃氣爆發(fā)壓力共同作用下活塞的綜合應(yīng)力及變形。
　?。?）針對工程實際中整體鑄造活塞銷孔多次出現(xiàn)疲勞裂紋的問題，提出了鑲嵌襯套的方案。分別采用鍛鋁合金和鑄鋁青銅兩種材料設(shè)計了五種不同厚度的襯套。
　?。?）分別對鑲嵌不同材料、厚度活塞銷孔襯套的活塞進行了溫度場