組合式活塞有限元分析.pdf

1、活塞作為發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件之一,長(zhǎng)期工作在惡劣的環(huán)境下,承受很高的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。熱負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷的綜合作用過(guò)大導(dǎo)致活塞產(chǎn)生裂紋、拉缸、咬缸以及活塞環(huán)膠結(jié)等故障,嚴(yán)重危害發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性和可靠性。因此,對(duì)活塞的溫度場(chǎng)、熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷及熱負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷共同作用的耦合應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行有限元分析,了解其熱負(fù)荷與應(yīng)力分布情況,對(duì)提高其工作可靠性具有重要意義。
　　 本文在閱讀大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,首先對(duì)某型柴油機(jī)活塞溫度場(chǎng)熱邊界條件和機(jī)械

2、載荷邊界條件進(jìn)行了探討,并利用有限元法對(duì)活塞在標(biāo)況下的溫度場(chǎng)、熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力和在溫度載荷與機(jī)械載荷共同作用下的耦合應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明,活塞頭部主要受熱應(yīng)力影響,活塞裙部則主要受機(jī)械應(yīng)力的影響。
　　 其次,本文對(duì)不同工況下的活塞溫度場(chǎng)及綜合應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算,對(duì)比分析了活塞在不同負(fù)荷下的溫度場(chǎng)和綜合應(yīng)力的分布情況。結(jié)果表明,隨著負(fù)荷的增加,活塞的溫度及應(yīng)力值相應(yīng)增加。
　　 同時(shí)本文還計(jì)算了活塞無(wú)冷卻時(shí)的溫度場(chǎng)及