高周波活塞热冲击计算与分析

本文用6150柴油机燃气温度拟合成三角形热冲击模式，作为活塞顶面的热激励源，建立了高周波三角形热冲击及集总参数导热模型，计算该活塞顶面温度响应曲线及其变化规律，以作为活塞顶面热疲劳分析和研究的基础。     

活塞热冲击平壁模型的计算与分析

建立了与热冲击试验台加热环境相适应的矩形热冲击模型和平壁热传导模型，并求得相应的解析解。利用上述模型对6150柴油机活塞受矩形热冲击时的温度响应和热应力进行了计算，结果表明，该模型可较好地预测试验台加热环境下活塞温度和应力变化规律，为活塞热疲劳的研究打下良好的基础。     

活塞热冲击集总参数模型的随机温度分析

将随机过程理论与热传导理论相结合，分析了内燃机随机热冲击的随机成分对活塞温度场的影响，建立了热冲击试验台加热环境相适应的矩形热冲击模型和集部参数导热模型，求得了相应的解析解，并利用迭代法求得其随机解及其均值，均方值和方差。在试验台上的活塞温度场测试结果表明随机热激励模型可以更精确地模拟活塞的受热响应。集总参数模型给出了活塞随机温度随时间变化的基本规律，为定性分析活塞温度场随机变化规律提供了依据。     

柴油机活塞热冲击问题有限元分析

利用Galerkin法原理,建立了轴对称热冲击问题的有限元方程,以PA6-280柴油机活塞为例,进行了数值分析,对其热冲击期间应力变化规律做了分析和讨论,其结果表明,本文理论为研究活塞的热冲击及热损伤机理提供了数值分析方面的基础。     

活塞热冲击问题理论分析

摘要本文依据活塞受热特点,以R M Morse和H Feshbach提出的双曲线型导热方程为基础,建立了一种分析活塞热冲击问题的数学模型,并利用拉普拉斯变换对其进行求解.文中以PA6-280柴油机活塞为例,对热冲击期间活塞表面一层内的温度及热应力的变化规律做了较详细的分析.计算结果表明:活塞在热冲击期间表现的温度及热应力的动力学效应是必须加以考虑的.     

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。     

船舶柴油机活塞的热疲劳强度分析

运用ＡＤＩＮＡＴ／ＡＤＩＮＡ有限元程序分析了船舶柴油机活塞的三维温度和三维应力应变场,并采用带中央环状缺口的圆柱型试件在单轴疲劳试验机上进行了热疲劳寿命模拟试验,根据高温强度理论归纳了当量应变评价准则并将一准则用于柴油机活塞的寿命预测,并证实了同相热疲劳模式预测结果是合适的。     

基于嵌入式PC的活塞热冲击试验台架自动控制系统

在超低温启动等突变工况下,活塞的热负荷剧烈变化,为研究该过程中活塞温度及热应力的变化情况,研制了以嵌入式PC PC为控制核心的活塞热冲击试验台架,文中并详细介绍了该试验台架控制系统的硬件及软件设计并对PLC和嵌入式PC的性能进行了对比,对基于嵌入式PC试验台架及基于PLC试验台架的测试结果进行对比,前者可以实现活塞温度等参数的瞬态采集,为研究发动机活塞突变工况下的热负荷提供可靠的试验数据。     

活塞热疲劳试验技术--温度分布模拟系统

内燃机活塞热疲劳现象不仅与其表面温度的周期性波动有关,而且与其表面温度的非均分布也密切相关。在活塞热疲劳模拟试验技术的发展中,活塞温度状态模拟是最基础,也是最重要的部分。作者介绍一种特殊设计的加热系统,它可以有效地模拟活塞热疲劳过程中的温度状态。     

内燃机活塞热疲劳模拟试验台

为研究活塞顶部微观裂纹形成的机理，提出了一采用交替加热冷却活塞顶部的试为模拟活塞热状态的试验方案，并建立了相应的试验装置。     

Stress Evolution and Thermal Shock Computation Using the Finite Volume Method

This work presents a novel numerical approach to thermal shock and transient thermal stress distribution based on the Finite Volume method. A unified approach was developed based upon the coupling between a three-dimension thermal solution and a linear thermo-elastic, multi-layered plane stress approximation. Temperature distributions were compared to analytical solutions for a flat plate and to experimental results using a temperature-dependent heat transfer coefficient. The numerical results were assessed against three analytical methods: Timoshenko and Goodier, Lu and Fleck, and Collin and Rowcliffe. This work demonstrates that the FVM provides also accurate results for thermal stress distributions in solids.     

柴油机活塞温度场试验研究及有限元热分析

对改进的ZH1105W型柴油机缩口四角ω燃烧系统,利用热电偶法实测了标定工况下活塞顶面、侧面和内腔共16个特征点的温度。用Pro/E建立活塞几何模型,选取热结构耦合单元,并对模型网格进行了优化,结合试验值对活塞进行热分析计算,得到活塞三维温度场、热应力场和变形。计算结果表明,在标定工况下,活塞最高温度出现在燃烧室喉部达到310.7℃,最大von Mises热应力出现在排气一侧的回油孔顶部,为68.4 MPa,最大热变形量出现在活塞顶面边缘排气口侧,达到0.328 mm,这为活塞的结构改进和优化提供了依据。     

Fatigue Analysis on Thermal Characteristics for PBGA by Using Finite Element Method

The stress and strain of Plastic Ball Grid Array (PBGA) is investigated for reliability evaluation, failure analysis, or manufacturing. A one-eighth model is built to estimate the thermal stress and strain of PBGA under thermal cycling temperature (0°C–100°C). The different 3D elements such as Visco107 and Solid45 were selected for modeling of material 37Sn63Pb and Print Circuit Board (PCB), silicon die, substrate, and Epoxy Molding Compound (EMC), respectively. The results show that the maximum equivalent stress and equivalent plastic strain occur in the second outer solder joint and close to the position of chip. The key solder joint can be obtained and the key node of solder joint is 41402. The results indicate that the integrating 3D model can provide a more comprehensive profile for the thermal investigation of the PBGA package than from using any 2D model. The investigation provides a basis for improving reliability of PBGA product in engineering design.     

柴油机气缸盖热负荷模拟计算与结构改进

以YZ4105QF柴油机热负荷为研究对象,利用热电偶测试技术,测量了标定工况下YZ4105柴油机气缸盖温度。在此基础上,利用Pro／E三维造型软件建立了气缸盖的三维实体模型,确定了相应的换热边界条件;利用大型有限元分析软件ANSYS计算分析了气缸盖的温度场和热变形,并对气缸盖的结构提出了改进措施。