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相似文献
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1.
在以往对活塞环-气缸套润滑摩擦性能的研究中,大都忽略了活塞组-气缸套间的导热,或者将导热过程简化,这与该摩擦副的实际润滑摩擦状况相去甚远.把柴油机缸内燃气、活塞、活塞环、润滑油膜、气缸套、冷却介质作为一个耦合体,考虑各部件间及相应物理场间的耦合关系,采用耦合分析法建立了活塞环-气缸套的三维非稳态热混合润滑摩擦模型.该模型以三维瞬态热传导模型、动压润滑模型和润滑油膜传热模型为基础,并考虑了润滑油的黏温变化、燃烧室燃气泄漏、表面粗糙度、油膜破裂位置以及气缸套圆周方向上的非轴对称性等影响因素.采用上述模型,对6110型柴油机活塞环-气缸套摩擦副进行了传热、润滑、摩擦耦合分析,得到了活塞组-气缸套的温度场,并用试验证实了耦合模型的正确性;与此同时,得出了润滑油膜的温度、黏度、最小油膜厚度和摩擦热随曲轴转角和活塞环周向高度的分布曲线.  相似文献   

2.
采用活塞、活塞销和连杆组合的三维模型对活塞三维温度场进行分析。并以此为基础,对活塞进行机械负荷和热负荷耦合分析,计算了活塞耦合应力场。全面了解活塞热负荷和机械负荷下的活塞强度,并与单纯机械负荷下的活塞进行对比,分析温度对活塞应力分布的影响,为活塞改进设计提供参考。  相似文献   

3.
尤国栋  苏铁熊  李坤 《柴油机》2010,32(3):29-31
以某重型柴油机的钢制薄壁顶置湿式气缸套为研究对象,运用有限元法进行了气缸套三维温度场的计算,结果显示:缸套最高温度为229℃,出现在缸套活塞上止点附近;结合特定热边界条件,对气缸套的稳态温度场进行了计算,通过对比不同气缸套壁厚对热负荷的影响,明确了在气缸套的变形分析中考虑热负荷的必要性;为气缸套结构设计改进提供了理论指导和依据。  相似文献   

4.
接触热阻的方法在活塞组耦合模型有限元分析中的应用   总被引:2,自引:0,他引:2  
在有限元分析中,与单件模型相比,耦合模型的分析结果更加精确。本文建立了活塞、活塞环、活塞销、缸套的耦合模型,采用接触对、设定接触热阻的方法对耦合模型进行了二维和三维瞬态温度场的分析。通过计算结果与测量值的对比,表明耦合模型的瞬态分析通过设定接触热阻的方法能够精确地反映活塞组的热负荷分布情况。  相似文献   

5.
针对150型柴油机热负荷问题,以实测温度场数据为基础,确定了气缸套的换热边界条件,建立了完整的气缸套温度场计算模型。运用有限元法分析了150型柴油机标定工况下气缸套三维温度场及热变形。分析结果表明:最高温度为209℃,位于气缸套内壁上端;最大径向变形量为0.244mm,位于气缸套上端。  相似文献   

6.
活塞环摩擦热对燃烧室部件耦合系统的传热影响模拟研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
在内燃机传热全仿真模拟研究中考虑了环组摩擦热的影响,建立了一整套有关环组摩擦热处理子模型:1)活塞环-气缸厌的混合润滑模型;2)摩擦热计算模型;3)摩擦热在活塞组和气缸厌间的分配模型;4)摩擦热在活塞组和气缸套上的分布模型。利用这些模型,模拟了125风冷柴油机环组摩擦热对活塞组-气缸套耦合系统的传热影响。  相似文献   

7.
建立了国-Ⅴ柴油机活塞、活塞销、连杆和缸套等的有限元模型;利用非线性有限元软件ABAQUS分别计算了该柴油机活塞在最大热负荷工况下的温度场和热机耦合工况下的变形和应力,确定了活塞的最大热负荷区和最大应力区,并对活塞和缸套的接触应力进行了分析。模拟结果表明:活塞喉口部位承受最大热负荷,其温度为321.6℃,低于活塞材料的极限温度;在热机耦合工况下活塞裙部的最大应力为58MPa、最大变形为0.1mm,都在可接受范围之内;同时,活塞与缸套的最大接触应力为29.4MPa,在许用应力范围内。通过上述对国-Ⅴ柴油机活塞强度及变形的分析,可以判定此活塞结构能够满足设计要求。  相似文献   

8.
活塞组-气缸套耦合传热模拟   总被引:24,自引:2,他引:22  
将柴油机缸内燃气、活塞组-气缸套、冷却介质作为一个耦合体,考虑相应的物理场及各部件间的耦合传热关系,建立了活塞组-气缸套的耦合传热模型。并用该模型实机模拟了6110型柴油机活塞组-气缸套的耦合传热过程.预测出活塞组润滑油膜-气缸套的耦合传热过程。实验表明数值结果合理可信。  相似文献   

9.
运用有限元法计算得到某150柴油机气缸套三维温度场的分布,在此基础上计算了缸套在预紧工况和爆发2种情况下的受力变形情况.结果显示缸套最高温度为240℃,出现在缸套活塞上止点附近;考虑热负荷后,缸套的应力及变形要明显比未加载的情况下大得多,说明了对缸套的变形进行分析的时候考虑热载荷作用的必要性.  相似文献   

10.
高强度柴油机活塞温度与应力场有限元分析及其结构改进   总被引:1,自引:1,他引:0  
结合柴油机活塞发展现状,针对某型号高强度柴油机,利用SolidWorks建立该柴油机活塞的三维模型,并用ANSYS对活塞进行有限元分析,讨论活塞在高温环境、最高燃烧压力或最大侧向力作用下的温度场、应力分布和变形情况*分析结果表明,活塞主要承受热应力和热变形,最大耦合应力在油道顶部,约270 MPa,最大变形出现在活塞顶部边缘,变形量约0.08%,变形随活塞高度降低而减小,在裙部略有上升*活塞头部在销孔方向上热变形大于耦合变形,两者差值随活塞头部高度降低而减小*活塞在垂直于销孔轴线方向上的耦合变形总体上大于平行于销孔方向的耦合变形。同时,燃烧室喉口、环槽和销座处应力集中明显,针对上述薄弱区域进行结构改进,发现改进后应力值均显著降低,这些结构改进对高强度柴油机活塞设计开发具有重要指导意义。  相似文献   

11.
采用有限元分析软件ANSYS,分析了某型柴油机缸盖的温度场分布和缸盖热应力以及缸盖在机械载荷作用下的应力场,然后运用热-机顺序耦合的方法,将热分析结果和机械载荷同时加载于缸盖,研究其在多种载荷作用下的应力场和变形情况.研究结果表明:缸盖温度最高点和热应力最大值出现在火力面鼻梁区;热-机耦合应力作用下,缸盖的最大应力点分布于缸盖螺钉头与螺孔的交界处以及火力面鼻梁区,缸盖承受的最大拉应力未超过材料的许容拉应力;热-机耦合应力作用下,缸盖的变形量很小,对其它零件的装配影响小,缸盖的整体变形呈现出对称性.  相似文献   

12.
某船用柴油机活塞件疲劳寿命预测及损伤演化分析   总被引:3,自引:2,他引:1  
针对船用柴油机活塞在运行实际工况下出现活塞烧顶、活塞顶开裂等问题,本文运用有限元软件对船用柴油机活塞进行热机耦合仿真,模拟在周期性爆发压力、惯性力、热应力耦合作用下的活塞受力情况。利用Miner准则对其进行疲劳寿命预测,采用Aeran理论对活塞机械负荷、热负荷以及热机耦合三种边界条件下进行损伤演化分析,建立了活塞不同载荷条件下的加速寿命模型,确定了活塞循环次数与其损伤演化之间的关系。  相似文献   

13.
气缸盖在工作过程中受载复杂,包括装配载荷、热载荷和爆压载荷.因此,在有限元分析中需要采用热机耦合的方法才能得到可靠的计算结果.针对耐久性试验中出现的缸盖开裂问题,采用热机耦合方法计算分析了缸盖的温度场、应力场和高周疲劳安全系数.计算结果表明,缸盖确实因存在疲劳安全系数不足而导致开裂.  相似文献   

14.
利用部件整体耦合法分析柴油机气缸盖热机械强度   总被引:3,自引:0,他引:3  
为提高气缸盖的热机械性能,采用部件整体耦合法对多缸柴油机气缸盖进行了三维非线性有限元分析。在考虑各部件接触关系的基础上,计算了气缸盖在螺栓预紧力、热载荷、最高燃烧压力多场耦合作用下的应力分布,确定了各影响因素在缸盖上造成应力集中的主要位置及原因,并与发动机实际运行后情况进行了对比,为结构改进提供了理论指导。  相似文献   

15.
利用声发射(AE)技术对摩擦润滑状态进行在线监测。采用小波多分辨率分析技术抑制由阀门开关和燃烧震荡引起的大幅值声发射AE信号,并采用阈值降噪的方法提取出由粘滞摩擦力引起的声发射信号。然后运用小波包络分析计算冲程中部的声发射信号幅值的平均值作为评价活塞环-缸套系统润滑状态的指标。试验结果显示:冲程中部的声发射信号能够有效地表征活塞环-缸套的摩擦润滑状态,并能够通过声发射指示标准区分不同类型的油品对系统润滑状态的影响。其中,声发射信号的幅值随着载荷的增大而小幅增大,且随着转速的增大而明显增大。研究结果充分证明了声发射监测技术在活塞环-缸套摩擦润滑状态在线监测的有效性。  相似文献   

16.
In this paper, an inverse heat transfer method is employed to conduct thermal numerical analysis on a 4-ring articulated piston of marine diesel engine. The secondary motion of piston and piston ring, and the lubrication oil film has been considered in estimating the coefficient of heat transfer values. Specially manufactured metal plugs were installed in the head of an articulated piston and the piston skirt to measure the temperature distribution of them. A Series of thermal couples were used for cylinder temperature measurement. The boundary condition for numerical simulation is verified with experiment result and applied to predict the temperature distribution of a new piston design which had small change of piston head profile and one less ring scheme. Reasonable agreement was obtained between prediction and experiment for the new design. Experiment result showed increase of temperature in low-temperature area and decrease of maximum value in high-temperature area. The thermal load of the top ring for new piston was lower than old one. The new design had some potential of intensifying improvement from the view point of piston thermal load.  相似文献   

17.
为解决双缸水平对置风冷柴油机存在的活塞环粘结问题,首先对已知温度场的同类型的TY180F发动机活塞进行了三维有限元分析,以验证数学模型的正确性;然后建立了双缸风冷柴油机的三维有限元模型,按照TY180F发动机活塞的分析过程并充分考虑风冷柴油机传热的特点确定了传热边界条件,对活塞温度场进行了有限元计算和分析。最后根据计算结果对发动机冷却系统进行了必要的改进,试验结果表明改进后的活塞能避免活塞环粘结问题的发生。  相似文献   

18.
基于热障涂层的柴油机活塞热分析研究   总被引:2,自引:2,他引:0  
以某非道路高压共轨柴油机作为研究对象,结合标定工况下活塞温度场试验测试结果,建立了不同厚度的热障涂层活塞有限元仿真分析模型,分析了热障涂层对活塞基体温度场、热应力及热变形分布特点和变化规律的影响。结果表明,热障涂层活塞的最高温度较铝合金活塞最大降幅14.83%;热障涂层活塞的热应力随瓷层厚度的增加而降低,较铝合金活塞有最大42.44%的降幅;活塞在沿销轴方向的径向热变形大于垂直于销轴方向的径向热变形,变化幅度的差异导致活塞热变形不均匀性的产生。  相似文献   

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