| 基于高周疲劳分析的船用柴油机活塞结构优化设计 |
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| 作者姓名： | 韩毅 赵立彬 景国玺 刘超 |
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| 作者单位： | 常州中车柴油机零部件有限公司, 常州 213164,河北工业大学机械工程学院, 天津 300401;天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室, 天津 300400;河北工业大学新能源汽车研究中心-AVL CAE联合实验室, 天津 300400,河北工业大学机械工程学院, 天津 300401;天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室, 天津 300400;河北工业大学新能源汽车研究中心-AVL CAE联合实验室, 天津 300400,中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司, 常州 213011 |
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| 基金项目： | 工业和信息化部船机重大专项之船用发动机高可靠性设计和验证关键技术 |
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| 摘 要： | 针对某船用柴油机活塞的温度场和热机耦合应力场进行分析,并基于高周疲劳分析理论评估其疲劳强度。仿真结果显示,危险部位位于内腔上侧圆角过渡处和活塞顶面中心区域,应力幅值过大是导致安全系数较低的原因。针对此问题,进行结构改进,包括活塞支撑筋位置调整、销孔顶部支撑结构厚度增加和内腔上侧圆角过渡处调整,同时调整泄油道结构以改善冷却效果。结果表明,将活塞支撑筋移至销座1/2处、增加销孔顶部支撑结构厚度及调整内腔顶面圆角过渡处,有效提升了活塞顶面承载能力,降低应力幅值,显著提升安全系数。改进后的活塞满足设计要求,为未来船用柴油机活塞结构设计提供了参考依据。
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| 关 键 词： | 船用柴油机 活塞 热机耦合 高周疲劳 结构 |
| 收稿时间： | 2024-05-29 |
| 修稿时间： | 2024-05-29 |
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