對柴油機(jī)活塞金相變化問題仿真分析.pdf

1、內(nèi)燃機(jī)在工作過程中，活塞承受著周期性的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷作用。現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)不斷向強(qiáng)化、增壓、高升功率等方向發(fā)展，而伴隨著內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的增大，必然導(dǎo)致活塞負(fù)荷的增加?；钊鳛榘l(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，它負(fù)荷問題的解決是提高整機(jī)技術(shù)水平的關(guān)鍵，直接影響著內(nèi)燃機(jī)的工作可靠性和耐久性?；钊麩嶝?fù)荷和機(jī)械負(fù)荷是一個(gè)有機(jī)的整體，單獨(dú)的計(jì)算任何一個(gè)方面都不能全面有效的校核活塞能否滿足實(shí)際工作的要求。
　　本文以某型柴油機(jī)活塞為研究對象，針對其在采用鑲?cè)?/p>

2、藝后，由于鑄造缺陷，在火力岸部位發(fā)生金相組織變化，并導(dǎo)致出現(xiàn)環(huán)形線狀痕跡這一工程實(shí)際問題，采用有限元分析軟件，對其在熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷及熱固耦合工況下的應(yīng)力應(yīng)變情況進(jìn)行了計(jì)算。通過與未出現(xiàn)問題的活塞承載進(jìn)行對比，分析該處發(fā)生金相組織變化后對活塞整體性能影響，并驗(yàn)證其是否滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。
　　本文主要進(jìn)行了以下工作：
　　（1）采用PRO/E建立了活塞的二分之一模型；
　?。?）在前處理軟件Hypermesh中對模型進(jìn)行

3、適當(dāng)簡化并劃分網(wǎng)格；
　　（3）采用相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式對活塞各部位的換熱系數(shù)及邊界條件進(jìn)行了計(jì)算；
　　（4）將網(wǎng)格導(dǎo)入計(jì)算軟件中，利用相應(yīng)模塊對熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷及熱固耦合工況分別進(jìn)行了計(jì)算，并分析活塞的綜合應(yīng)力及應(yīng)變；
　?。?）針對出現(xiàn)金相變化這一問題提出研究方案，論文假設(shè)發(fā)生金相變化區(qū)域出現(xiàn)最壞結(jié)果：即發(fā)生金相變化部位全部失效，以此為依據(jù)，將失效部位全部剖掉，在火力岸上剖出一個(gè)0.5mm高、0.8mm深的環(huán)槽；