大功率機車組合活塞失效分析及其溫度場有限元模擬.pdf

1、280組合活塞在東風系列機車中使用一直較為正常，但在2001年鐵路大提速后，該活塞相繼出現(xiàn)在中修區(qū)內(nèi)的活塞鋁裙裂損而導致的事故。 為了查找活塞鋁裙的失效原因，受有關部門委托對活塞的失效行為進行分析。根據(jù)對活塞失效部位的斷口宏觀、微觀檢查，化學成分檢驗，金相組織檢查和機械性能試驗結果，結合活塞的服役條件確定活塞的失效是因疲勞而產(chǎn)生失效行為。 有關部門對活塞鋁裙進行了設計改進，為了評估改進效果，對原280活塞及改進方案進行了

2、三維有限元溫度場和應力場耦合分析。本文著重對活塞溫度場進行模擬確定活塞的溫度載荷進行有限元溫度應力耦合分析，并對失效分析中認定的危險處進行溫度校核。根據(jù)280活塞特點，采用了在PRO-E中建立模型再導入ANSYS中進行分網(wǎng)計算的方案。經(jīng)過反復驗算和調(diào)整，使得活塞模擬溫度場與活塞實際溫度場特征點溫度一致，從而得到活塞的熱邊界條件。計算結果表明，參考特征點溫度的計算值與試驗測定值吻合，說明所得結果基本可靠。通過原280活塞及改進方案溫度場的