活塞二阶运动过程及活塞刮擦力分析

使用数值方法进行了活塞二阶运动仿真分析．运用牛顿第二定律建立活塞,连杆及曲轴的3种运动状态模型．在各运动状态之间,运用拉格朗日方程建立活塞3种敲击模型．通过变量代换,将方程未知量变换成描述活塞二阶运动的活塞销横向加速度、活塞偏转角加速度和敲击力,由此算法编制FORTRAN90程序进行求解,得到活塞二阶运动过程中的横向位移、速度及活塞偏转角、角速度的变化,同时求解活塞处于不同的运动状态下对缸套的作用力,为进一步研究内燃机机体辐射噪声做好了准备。     

4106航空润滑油的拖动特性及流变参数

在自行研制的航空发动机主轴轴承的模拟试验装置上,对４１０６国产航空润滑油进行了不同条件下的弹流拖动特性的试验研究,提出了４１０６航空润滑油的本构方程,并对润滑油的流变特性进行了分析。     

制罐生产线气缸故障分析与排除

针对制罐生产线气缸输出力不足的故障现象,分析了故障产生的原因,对润滑油所含的添加剂成分对设备所产生的影响进行了详细分析,提出了气缸活塞密封失效以及造成气缸活塞杆弯曲故障的相应处理方法。     

无限长偏心旋转圆柱间Taylor涡动问题研究

对径向滑动轴承中润滑油膜从层流到湍流的流动状态进行了研究，分析了轴承中润滑油膜的速度分布、压力分布间隙比，偏心率等参数的影响。本文对滑动轴承润滑油膜流动的分析方法不同于以往的局部理论和小参数理论，采用原始变量的差分法直接从运动基本方程出发，绎运动方程中小是一项不作删减。     

阀控缸液压振动系统动态性能分析

根据阀控缸系统的工作原理,建立系统的动力学方程.运用MATLAB软件,对活塞回程和冲程过程中的活塞速度、位移、氮气室压力变化规律进行分析,并且建立了活塞和阀芯运动的数学模型.利用MATLAB软件进行了模型求解与显示,得到活塞和阀芯的运动规律以及流体参数的变化规律.     

基于Solidworks Motion的内燃机活塞运动规律分析

内燃机曲轴的转动一般是均匀的。因为活塞连杆的运动伴随着较大的加、减速度,对受力构件的强度、耐久性影响很大,易导致振动和噪声,所以有必要对其运动规律和特性进行研究。利用Solidworks Motion对活塞连杆机构的运动情况进行了仿真模拟,近似方程曲线对比,分析了活塞连杆机构的运动规律。     

活塞裙部中凸变椭圆型面虚拟设计

论述了活塞裙部中凸变椭圆型面的特点及设计规律,建立了活塞裙部廓形数学模型。对活塞裙部中凸型线进行采用插值处理,基于MATLAB创建活塞中凸型面;基于Pro／E采用曲线方程控制活塞裙部横断面形状,完成活塞裙面精确造型。实例表明：两种设计方法通用性和拟合精度均较好,具有较好的工程应用价值。     

活塞表面仿生非光滑微坑贮油润滑机理的任意拉格朗日-欧拉法有限元模拟

针对活塞表面仿生非光滑微坑贮油润滑问题,采用ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)有限元法建立了追踪润滑油晃动的数学模型。利用非线性有限元求解器LS-DYNA仿真了润滑油晃动的自由液面形状与压力云图,直观地显示了非光滑微坑中润滑油晃动的整个动态过程。对半球形、圆锥形与楔形非光滑贮油微坑的润滑能力进行了对比数值模拟。结果表明,楔形微坑的润滑效果最好,与实验结果吻合。     

汽轮机润滑油系统动态数学模型

对典型汽轮机润滑油系统运行特性进行分析,通过基本守恒方程建立汽轮机润滑油系统主要模块的数学模型。所建模型可模拟机组在启停过程及非正常工况下润滑油系统的动态特性,为系统设计和系统运行提供参考依据,提高润滑油系统工作可靠性。     

水下液压冲击铲关键技术分析

对水下液压冲击铲的氮气室与冲击活塞系统压力进行了分析.利用高压氮气对活塞杆的冲击能的影响的分析,推导出了冲击铲结构设计时几个结构参数的关系式,对设计起指导作用.通过对高压氮气影响活塞杆的运动速度进行分析,对此冲击铲中高压氮气室的作用进行了验证.活塞系统压力的变化规律是冲击铲工作原理能否实现的关键,从活塞杆的受力方程入手,采用数值分析、曲线拟合等方法,推导出了活塞系统压力的表达式,并对其进行了分析,获得了冲击铲正常工作所需要的系统压力的变化规律,同时也选择了合适的蓄能器容积,以此可以检验设计的正确性.     

发动机活塞 CAD 系统研究

目的　发动机活塞 CAD系统的研制 ,可以方便快捷地对发动机活塞进行设计、分析和绘图 .方法采用现代 CAD技术与传统活塞设计相结合的方法 .结果　研制的发动机活塞 CAD系统具有活塞及其附件的参数化设计、有限元分析、结构优化设计、二维工程图自动绘制等功能 .结论　该系统对活塞的工程设计及改型具有一定的指导意义     

带有凹槽结构活塞裙部的正交试验

针对发动机活塞失效形式, 结合活塞工作过程中所受应力的非均匀分布, 以XL-2V型发动机为试验对象, 将均匀排布的减阻耐磨型凹槽、凹坑结构优化变形为非均匀排布形式应用于活塞裙部.为了保证凹槽和通孔卸载活塞环槽集中应力作用的实现, 同时使凹槽和通孔不影响活塞裙刚度以加大活塞裙底部变形, 在发动机活塞裙部表面以环形形式逐行加工出变深度、变宽度、变间距的宏观凹槽及通孔形态, 且槽深、槽宽、槽间距距离活塞顶部越近尺寸越大.运用正交试验方法制定了9种试验方案, 选取3因素分别为孔槽分布类型、凹槽深度和凹槽宽度.搭建发动机冷试验台架, 对9种凹槽形活塞和标准活塞进行对比试验, 以磨损量和功率损耗率为试验结果指标.试验结果表明:凹槽形活塞磨损量平均减少35%、功率最大提高1%;凹槽形分布较其他2种分布类型减阻、耐磨效果更佳;较小的凹槽深宽设计更有助于保证活塞刚度、延长活塞寿命.     

基于储测技术的活塞瞬态温度和应力测量

内燃机的活塞工作在高温高压的环境下,其温度的准确测量一直是困扰研究人员的技术难题.由于自身的缺陷,传统的测量方法很难测得不同工况下的温度及温度的变化.在内燃机台架试验过程中,利用计算机多通道存储测试技术,对活塞温度和应力进行了实时测量,得到了活塞温度和应力随内燃机工作过程变化的波形.验证了计算机存储测试技术完全可以满足内燃机受热零件在高温、高压、强冲击振动环境下的动态测试要求.证明了其应用于内燃机零部件动态测量的可行性和有效性.同时,测量的活塞温度和应力波动结果能为研究活塞热负荷提供依据.     

Theoretical Analysis of Noise of Piston Knocking Cylinder Wall in Automotive Engines

Based on the loading conditions of engine, applying difference method to solve the hydrodynamic lubrication equation of piston skirt movement, the force acting on piston skirt and the moment on wrist pin were obtained. A computer program for simulating the piston second order motion was conducted to calculate the lateral motion of the upper part and the bottom part of piston skirts of the engine of automotive model CA1091. From the simulated result, the maximal impacting phase and the maximal impacting region of the piston were obtained. The result can be used for designing engine, diagnosing the noise of piston knocking cylinder wall and explaining many practical fault phenomena in theory.     

活塞有限元分析

运用现代设计分析方法,建立了一种活塞实体有限元模型．分析计算了一种新设计的直径１００ｍｍ柴油机活塞的温度场以及综合变形与应力．计算结果表明：活塞综合变形不呈轴对称分布,裙部过大的径向变形是造成活塞拉缸的主要原因;综合应力峰值出现在销座内侧及冷却油腔处,是造成活塞常见破坏形式（销座及冷却油腔开裂）的主要原因．     

内燃机机体噪声特性的数值仿真分析

结合多体动力学仿真技术与有限元法（FEM）和边界元法（BEM）对一台4缸发动机的机体噪声辐射进行了预测.建立了一台4缸4冲程柴油机曲柄连杆系统的多体动力学模型,通过多体动力学仿真的方法,求解出活塞、连杆、曲轴系统在工作过程中对机体的激励.利用有限元法求解出主轴承作用力、活塞侧向力和在燃烧激励作用下的机体振动特性.建立了机体噪声辐射的边界元模型,利用边界元技术对机体的辐射噪声进行了求解.并根据仿真分析的结果对机体的外声场的噪声特性进行了研究.研究表明,机体裙部的刚度是影响内燃机噪声辐射的重要原因.     

发动机汽缸套－活塞环摩擦力及摩擦功耗分析

提出了一种基于润滑状态分析计算发动机汽缸套－活塞环摩擦力及摩擦功耗的方法，并对现有结构的Ｓ１９５柴油发动机汽缸套－活塞环摩擦副的摩擦力和摩擦功耗进行了计算，为进行低摩擦功耗活塞环组的设计提供了依据．     

微小型发动机柱塞温度场和热变形的三维有限元数值模拟

对微型无人机用排气量在1ml以下的微小型发动机的柱塞组件进行了三维有限元热分析,并以0.33ml微小型机为例进行了实际计算,用热成像和易熔合金法进行了相关实验。根据实验数据利用反推法提高了模型精度,获得了微小型发动机的温度场和热变形的较准确结果。分析表明,排气系统等结构设计使柱塞的温度场和热变形轴向不对称,但差别很小;球铰的温度高,热应力大,容易发生失效。柱塞裙部轴向温度和变形呈指数分布,变形后形线内凹。高转速的强制冷却效果以及比表面积大的体积效应减少了热负荷,同时降低了热效率。本文建立的分析方法对1ml以下的微小型发动机具有通用性。     

Thermo-mechanical analysis of an SI engine piston using different boundary condition treatments

Heat transfer of an SI engine's piston is calculated by employing three different methods based on resistor-capacitor model with the help of MATLAB code, and then the piston is thermo-mechanically analyzed using commercial ANSYS code. The results of three methods are compared to study their effects on the piston thermal behavior. It is shown that resistor-capacitor model with less number of equations and consequently less solution time, is an appropriate method for solving problems of engine piston heat transfer. In the second part, the thermal stresses due to non-uniform temperature distribution, and mechanical stresses due to mechanical loads are calculated. Finally, the temperature distributions as a thermal load along with mechanical loads are applied to the piston to determine the total stress distribution and critical fracture zones. It is found that the amount of thermal stresses is considerable.