柴油機(jī)活塞熱-機(jī)耦合分析.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)向著高強(qiáng)化、高增壓的方向發(fā)展，活塞受到的燃?xì)鈮毫?、?cè)壓力和摩擦力明顯增大。在機(jī)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(jì)階段，對(duì)其進(jìn)行熱機(jī)耦合分析以便了解活塞的溫度、應(yīng)力分布情況，進(jìn)而為改進(jìn)活塞自身結(jié)構(gòu)指出方向。本文主要進(jìn)行了以下工作：
　?。?）本文采用PRO/E建立了某柴油機(jī)活塞的四分之一模型；
　?。?）采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算了活塞各個(gè)部位的換熱系

2、數(shù)及相應(yīng)的溫度參數(shù)；
　?。?）運(yùn)用ANSYS軟件中的相應(yīng)模塊計(jì)算了活塞分別在機(jī)械負(fù)荷、溫度場(chǎng)作用下的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力分布；
　?。?）研究了活塞在溫度載荷和燃?xì)獗l(fā)壓力共同作用下活塞的綜合應(yīng)力及變形。
　?。?）針對(duì)工程實(shí)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(jì)了五種不同厚度的襯套。
　?。?）分別對(duì)鑲嵌不同材料、厚度活塞銷孔襯套的活塞進(jìn)行了溫度場(chǎng)