高升功率柴油机铸铁活塞的设计与计算分析

分析了内燃机升功率对活塞热负荷及机械负荷的影响,明确了活塞变形是造成活塞机械应力集中的主要影响因素的观点,提出了采用大内冷油道薄壁框架结构并配合短活塞销,以减小活塞变形并强化活塞顶部冷却,从而降低并协调活塞热负荷及机械负荷的新设计思路。将此设计思路应用于高升功率柴油机铸铁活塞的结构设计中,并对新设计活塞进行了三维接触问题的有限元计算分析。     

考虑活塞热变形的活塞裙部润滑计算分析

采用三维有限元方法进行了柴油机活塞的热分析 ,计算得到了活塞的热变形 ,建立了活塞裙部考虑热变形的流体动力润滑模型。利用这个模型进行了考虑活塞裙部热变形的润滑计算 ,通过和冷态的润滑计算结果对比 ,发现热变形对活塞的润滑性能有很明显的影响 ,应在活塞裙部设计中予以考虑。     

某高效低排放柴油机钢活塞设计与实验验证

本文设计开发了一种适用于高效低排放、高强化柴油机锻钢活塞,该活塞通过头部的一道焊缝和环岸部位的阶梯结构将活塞的头部和裙部连接成为一个整体.采用轻量化设计理念对高强化柴油机锻钢活塞进行结构设计,通过采用低压缩高设计、等强度薄壁、热流型内腔结构、大容积内冷油腔结构设计以及活塞组件的轻量化设计,较好地控制了活塞的总体重量,评...     

复合材料增强活塞机械变形与热变形分析

国内外十分重视复合材料强化活塞的技术开发,活塞的设计、强化技术和评价技术也取得了很大进展.本文利用计算机工作站对复合材料强化后的活塞进行机械变形、热变形有限元分析,探讨复合材料强化的方式与结构尺寸对变形影响的趋势.复合材料增强活塞技术已在几种车用发动机活塞上进行了推广应用,表明复合材料增强活塞结构设计合理,热疲劳强度和抗热应力、机械应力和变形的能力得到较大的改善,活塞工作能力提高,能更好地满足汽车发动机增压强化的需要.     

复合材料增强活塞机械变形与热变形分析

国内外十分重视复合材料强化活塞的技术开发 ,活塞的设计、强化技术和评价技术也取得了很大进展。本文利用计算机工作站对复合材料强化后的活塞进行机械变形、热变形有限元分析 ,探讨复合材料强化的方式与结构尺寸对变形影响的趋势。复合材料增强活塞技术已在几种车用发动机活塞上进行了推广应用 ,表明复合材料增强活塞结构设计合理 ,热疲劳强度和抗热应力、机械应力和变形的能力得到较大的改善 ,活塞工作能力提高 ,能更好地满足汽车发动机增压强化的需要     

高速汽油机活塞有限元分析

利用有限元分析方法，对HH471QE发动机活塞在机械负荷作用下的应力、应变进行了模拟计算分析，发现改进方案活塞的机械应力、变形均在规定值的范围内，为研究活塞的改进方案提供了设计理论依据。     

组合式活塞的一种实体有限元模型与分析

提出一种组合式活塞的实体有限元模型，采用自由度耦合方法处理裙部与活塞头之间的接触联结问题。并分析了计算了一新设计的内燃机车活塞的温度场，以及气体压力，往复惯性力和热载荷共同作用下的活塞综合变形与应力。计算结果表明，活塞的综合变形与应力并不呈轴对称分布，活塞顶部存在较大的局部弯曲机械应力。     

发动机活塞设计

介绍了活塞设计中应当注意的事项及基本思路,包括活塞材料、基本尺寸,头部结构对热负荷的影响,头部结构对漏气、机油消耗的影响,燃烧室喉口设计对结构强度的影响;活塞销座及销孔设计对变形、承载能力的影响;活塞裙部的形线、热变形、控制变形的方法,提高抗拉缸能力的设计方法;还介绍了活塞热负荷和冷却方式的关系及结构等。     

发动机活塞设计

介绍了活塞设计中应当注意的事项及基本思路,包括活塞材料、基本尺寸,头部结构对热负荷的影响,头部结构对漏气、机油消耗的影响,燃烧室喉口设计对结构强度的影响;活塞销座及销孔设计对变形、承载能力的影响;活塞裙部的形线、热变形、控制变形的方法,提高抗拉缸能力的设计方法;还介绍了活塞热负荷和冷却方式的关系及结构等。     

某240型柴油机活塞有限元分析

活塞组由活塞、活塞销、活塞环等零件组成。活塞是内燃机的关键零部件之一,活塞的结构和所处的工作环境都十分复杂,在工作状态下受到高压燃气压力、高速往复运动产生的惯性力和销座支反力等周期性载荷作用,产生机械应力和机械变形。高压气体燃烧产生的高温使活塞温度分布很不均匀,导致活塞产生热应力和热变形。因此,对活塞在热负荷和机械负荷共同作用下的变形、应力进行有限元分析,了解活塞的变形和应力分布情况,对改进活塞设计,提高其工作可靠性具有意义。     

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

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270MPa,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。     

30/38柴油机活塞热力耦合有限元分析研究

采用有限元软件ANSYS,分析了30/38柴油机活塞的温度场、热应力及热变形;并通过热-机耦合的方法,分析了该机活塞的耦合应力场。研究结果表明:活塞顶部应力以热应力为主,温度对活塞的应力和变形起主导作用。在此基础上提出了有关活塞的研制建议。     

基于热障涂层的柴油机活塞热分析研究

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...     

柴油机活塞二阶运动仿真分析

对柴油机活塞二阶运动进行计算分析,要考虑到活塞、缸套的热变形和安装工况下的变形等多方面的因素。计算了活塞和缸套的温度场及热变形,然后对活塞的二阶运动进行了分析,并对结构进行了评价,为活塞进一步的优化提供了参考。     

大功率中速柴油机活塞镶圈断裂的有限元分析

大功率中速柴油机磨损的活塞镶装镶圈是一种有效的修复方法。为消除某中速柴油机活塞镶圈在热负荷状态下产生应力集中而发生断裂现象,采用ANSYS有限元分析软件对该合金钢活塞镶圈进行有限元分析。计算时把温度场和热变形作为结构应力计算的边界,获取活塞镶圈在热负荷状态下的综合应力场。结果表明在活塞镶圈的固定销孔处产生了较大的应力集中。固定销孔结构的不合理是导致活塞镶圈断裂的主要因素之一。     

柴油机活塞温度场和耦合应力计算

采用AVL BOOST软件对活塞的工作过程进行计算,得到了活塞的换热边界条件和最高燃烧压力;在此基础上,采用ANSYS有限元软件对组合式活塞有无冷却时的温度场和耦合应力及变形进行了分析计算;另外对活塞的连接螺栓进行了应力强度考核。     

活塞热疲劳分析

用Pro/E建立活塞几何模型,在ANSYS单元库里选取热结构耦合单元,对模型网格进行优化,并对活塞温度场进行标定,然后进行热机耦合分析计算,得到活塞温度场、热应力场和变形。计算结果表明,在低频热疲劳下,活塞循环次数最少约是1 120 000次,这为活塞的结构改进和优化提供了依据。     

高速汽油机活塞应力与变形分析

本研究建立了某轿车用高速汽油机活塞的几何模型,应用三维有限元分析软件,完成了活塞在热力耦合作用下的应力与变形分析。研究表明活塞的热力耦合应力对活塞的强度有重要影响,同时活塞变形呈非轴对称分布,变形后裙部外形轮廓形状发生较大变化。由于活塞裙部形状对活塞润滑特性有重要影响,因此,本文的结果为进一步准确分析裙部润滑特性提供了基础,为活塞改进设计提供了参考。     

铰接式组合活塞三维有限元分析

本文对D114铰接式组合活塞进行了三维有限元分析,得出了该活塞的温度场,机械变形及引力,热变形及应力,并根据分析计算的结果,绘制出了相应的变形,应力图。