某柴油机活塞型线优化设计过程研究

对某柴油机的活塞型线优化过程做了描述,在CATIA绘图软件中绘制活塞三维模型,通过ANSYS软件中的结构静力学模块计算出活塞的径向刚度矩阵,基于AVL软件的活塞环组动力学(EXC ITE P&R)软件模块对活塞动力学进行了分析,依据分析结果和活塞型线的设计理论,对活塞裙部型线进行了设计改进,优化结果表明:该优化方案有效降低了活塞的拍击噪声、摩擦损失和磨损。     

某汽油发动机活塞头部烧蚀的分析

对某型号汽油发动机活塞头部烧蚀问题进行了分析,采用鱼刺图分析工具分析了失效原因,应用活塞仿真分析软件进行了计算,发现活塞运行状况及受力异常.进而通过优化活塞型线及活塞销孔偏心设计,改善活塞运动状况及受力情况,最终解决了活塞头部烧蚀问题.此优化设计方法为活塞设计开发提供了参考.     

UG规律曲线函数在活塞精确建模中的应用

利用UG软件的规律曲线函数对活塞进行精确建模,在软件中形成活塞裙部的三维等高线图;分析活塞裙面的微观形态,进而对外圆型线进行优化;并对活塞的接触模式进行初步判断。从而优化活塞设计。     

高强化柴油机活塞裙部型线对拉缸的影响

针对某欧Ⅵ柴油机活塞高温拉缸试验过程中出现的拉缸问题,检查活塞拉缸的部位以及未拉缸活塞的裙部磨损情况,分析确定活塞裙部型线设计不合理是导致拉缸的主要原因;设计活塞裙部型线椭圆的多种方案,应用活塞组件动力学分析软件进行对比优化,以最大侧向力和摩擦损耗为主要评价指标,提出相应的优化思路,得出该活塞裙部最佳型面结构,解决了高温拉缸试验中的拉缸问题;研究型线结构对活塞与缸套接触以及对活塞二阶运动的影响规律,为活塞外圆型线椭圆设计提供了理论和工程基础。     

活塞组件接触分析流程自动化及接触面设计研究

基于活塞销与活塞销座表面型线几何型线及刚度的差异,在热载荷与机械载荷的作用下发生不协调形变,产生较大的局部接触应力,采用有限元法对某型船用柴油机活塞销孔结合面型线进行优化设计。通过对原活塞模型进行分析并与静载试验结果对比,找出应力集中位置;采用有限元软件和自行开发程序,实现活塞销-孔接触副型面的自动优化设计;最终从优化结果中选取最佳优化方案。优化后,活塞销孔型面应力集中显著降低,接触型面上最大Mises应力下降55.5%。     

汽车发动机活塞裙部外形型线的计算机辅助设计与优化

探讨了汽车发动机活塞裙部外形型线的设计理论和方法,通过Pro/E软件的精确造型技术建立活塞的精确三维几何模型,利用ANSYS有限元分析软件计算分析了活塞热态变形。然后根据热态变形分析结果,对活塞裙部外形型线进行设计与优化,获得了相应的型线参数和数据,并经过反复试验后投入实际生产。实践结果表明,裙部外形型线设计合理,活塞具有较好的工作性能,活塞裙部与气缸之间贴合良好,无拉缸、敲缸,以及明显擦伤和磨损等现象发生。该设计方法应用效果明显,工程实用价值较高。     

气门与活塞碰撞故障分析及凸轮型线优化设计

针对新开发的某四气门反转柴油机出现的气门与活塞碰撞问题,基于AVL-EXCITE TD软件进行配气机构仿真分析。结果表明:原正转机凸轮型线直接应用于反转机,导致反转机气门与活塞发生干涉。采用梯形函数和气门分段加速度函数对原凸轮型线进行优化设计。经运动学、动力学及性能试验验证:优化后的凸轮型线解决了气门与活塞碰撞问题,且改善了柴油机燃烧性能,燃油消耗率降低约5(g·kW-1·h-1)。     

柴油机机油耗的模拟分析

在应用ANSYS软件计算得到活塞和缸套变形的基础上,应用GLIDE软件对不同活塞、活塞环和缸套组合的机油耗进行了计算与分析,计算结果表明:选择合适的活塞环可以有效地降低整个转速区域内的机油耗,加强活塞的冷却和采用椭圆形缸套均可降低发动机高速时的机油耗.     

拓扑优化理论在活塞结构设计中的应用

建立了某高速发动机活塞的变密度法拓扑优化数学模型,以活塞销座和推力面之间的区域为优化区域,在保证裙部变形稳定性的前提下,利用HyperW orks软件对该区域的活塞结构进行了拓扑优化。材料密度相同时,优化后的活塞质量仅为原来活塞质量的70%左右。对优化前后活塞裙部型线的稳定性进行了比较和分析,优化后活塞的纵截面型线基本上未发生改变,而横截面型线是一条近似水平线,对应的活塞横截面接近正圆,表明拓扑优化能明显改善活塞裙部对变形的适应性。对优化模型进行了有限元静力学分析,结果表明优化前后活塞的应力和整体变形趋势符合实际情况,验证了模型的合理性。     

基于动力学仿真的船用活塞型线优化设计

本文针对某170型船用发动机活塞试验后出现外圆接触位置、接触形状不合理,火力岸积炭磨损以及第二环卡滞的情况,应用PISDYN活塞组件动力学分析软件进行仿真分析对比优化,得出该活塞最佳型面结构,最终解决了试验问题;并获得了型线结构对该类型活塞与缸套接触、及其对活塞二阶运动的影响规律,为活塞外圆型面设计提供理论和工程依据。