基于激光加热技术的活塞热负荷试验方法研究

通过对发动机活塞实际工作温度场分布规律与冷却特点的分析,提出了以激光作为热源,应用能量分配与光学转换技术模拟再现活塞温度场分布及热负荷作用的试验方法.研究结果表明该方法对活塞顶部不同区域温度可控,瞬态温度模拟真实,损伤监测到位,试验效率高.为今后开展活塞热损伤,热疲劳机理研究及提高活塞热负荷评估试验的置信度奠定了基础.     

基于有限元分析的锻钢活塞内冷油腔设计

研究某高强化柴油机锻钢活塞内冷油腔设计,利用有限元分析软件对活塞设计方案进行模拟分析,通过对活塞温度场、销孔接触压力、各关键部位的疲劳系数对比分析,扁平形内冷油腔悬臂梁长,内冷油腔底部内侧和燃烧室底部疲劳系数偏低,有开裂失效的风险,悬臂梁缩短后内冷油腔和燃烧室疲劳系数显著提高,搭载发动机进行试验验证,活塞满足发动机使用要求。结果表明:高置大容积随燃烧室形状内冷油腔结构不仅影响活塞的冷却效果同时影响活塞的结构强度,内冷油腔底部与燃烧室底部悬臂梁强度要满足可靠性要求,活塞温度超过450℃建议采用42CrMo4材料。     

某柴油机组合活塞的有限元分析

以有限元分析软件ANSYS为基础,对某柴油机活塞组的性能进行了研究,通过建立三维实体模型,结构离散化,然后进行了活塞的热-机耦合分析和瞬态动力学分析,为活塞的结构改进和疲劳分析提供理论依据和必要的边界条件。     

ω型柴油机活塞温度特性计算机模拟

活塞作为内燃机最重要的受热零部件之一,长期处于恶劣的工作环境中,承受着很高的热负荷,容易形成热疲劳而损坏.本文在相同的稳态边界条件下,研究柴油机ω型活塞三种不同的设计方案:方案1,对活塞内腔做喷油冷却;方案2,给活塞加内冷却油道强迫冷却;方案3,给第一道环槽镶中空环槽镶圈.利用有限元ANSYS软件分别对三种方案进行模拟仿真,获得其温度特性,由此可为该型活塞的结构优化提供参考依据.     

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。     

全钢活塞的热机耦合计算及寿命预测分析

内燃机是当前世界上应用最为广泛的热动力装置,而活塞是整个内燃机工作环境最为严峻的一个零件,它受到高强度的机械负荷以及热负荷。活塞疲劳设计的好坏直接关系到内燃机的经济性、可靠性和使用寿命,所以对活塞进行热机耦合分析和疲劳寿命预测是很有必要的。本文是基于ANSYS有限元分析软件以及Ncode疲劳寿命后处理软件,对活塞多轴应力下的机械应力、热应力和热机耦合进行研究,分析其应力分布,并结合热机耦合的瞬态动力学分析对活塞的多轴疲劳寿命进行预测,为活塞优化减重提供了参考意见。     

船舶柴油机活塞的热疲劳裂纹扩展评定

运用ADINAT／ADINA有限元程序分析了船舶柴油机活塞的三维温度场和三维应力应变场，并采用带中央环状预裂纹的圆柱形试件在单轴疲劳试验机上进行了热疲劳裂纹扩展寿命模拟试验，根据高温度理论和断裂力学理论归纳了当量J积分范围评分准则，并将这一准则用于活塞的裂纹扩展寿命分析和安全性评定，评定结果具有普遍参考价值。     

某船用柴油机活塞件疲劳寿命预测及损伤演化分析

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。     

新的蠕变-疲劳耦合损伤下活塞热-机疲劳寿命预测方法

建立了一种新的蠕变-疲劳非线性耦合损伤下铸铝合金材料热-机疲劳寿命预测模型,开展了铸铝合金材料力学性能与蠕变-疲劳试验测试,对寿命预测模型进行了验证.其次,对比活塞热-机耦合有限元计算结果与温度场测试结果,对有限元模型进行了验证.最后,用新的热-机疲劳寿命预测模型对活塞的热-机疲劳寿命进行了预测.结果表明：新的蠕变-疲劳寿命预测模型预测结果均位于2倍误差带内,该模型具备良好的寿命预测能力;活塞热-机蠕变-疲劳耦合损伤中蠕变损伤占比较大,约为53.9%;活塞热-机蠕变-疲劳耦合损伤关键区域位于活塞销座与加强肋连接处,活塞在热-机载荷耦合作用下的热-机疲劳循环寿命为4 290,满足可靠性要求.     

中重型汽车发动机活塞的设计研究

随着发动机强化程度的不断提高,要求活塞具有更好的抗机械疲劳性能和抗热疲劳性能。本文根据中重型发动机活塞的使用状况及失效模式,介绍了活塞材料的研究现状、结构设计特点及活塞的冷却技术等,研究提高活塞可靠性和寿命的途径。