大功率機車活塞有限元法評估與材料對比分析.pdf

1、PA6活塞在東風系列機車上一直使用狀態(tài)良好,但在2001年鐵路大提速以后,機車的負載加大,280活塞在機車中修期內相繼發(fā)生了因活塞裙部裂損而導致的車輛事故。針對活塞裙裂損失效現(xiàn)象,戚墅堰機車車輛工藝研究所提出了活塞裙小襠不加工的改進方案。 為了查找280組合活塞的失效原因,并評估280活塞的設計改進效果,對原280活塞及其改進方案在工作條件下的溫度應力耦合場進行了三維有限元分析計算,同時通過對其相關力學性能包括高溫抗拉強度及硬度

2、,化學成分等進行分析測試對活塞所用三種原材料進行了對比分析?？紤]到280組合式活塞結構上的復雜性,采用了先在PRO/E中建模,后導入ANSYS中分網加載計算的基本方案。結果表明：參考特征點溫度的計算值與實驗測定值吻合,說明所得的結果基本可靠。改進設計對活塞工作時溫度場的影響不大。改進后螺栓座面處溫度較原設計有3℃～7℃的降低。在工況三,四條件最大應力區(qū)域在活塞鋁裙的檔部靠近螺栓座面處,這與實際的失效位置相符合。在工況四條件鋁裙改進后在易