试验与仿真相结合的发动机活塞热负荷分析

借助硬度塞温度测试、数值分析手段,结合对改进前活塞的温度场和热应力的计算,对发动机改进后活塞的热负荷状况进行评估.通过计算活塞传热边界条件,利用有限元分析软件,对活塞进行温度场计算,然后利用试验实测数据对其进行标定,在计算误差小于5%的情况下,得到改进前与改进后活塞在A工况和B工况下的温度场分布,最后进行了对应工况的热应力计算.结果表明在相同工况下发动机改进后活塞最高温度均比改进前活塞低,最大热应力比改进前活塞小.在改进前活塞满足热负荷要求的前提下,改进后活塞满足热负荷要求.     

削弱活塞热负荷的实验研究

研究了活塞的热负荷对活塞的破坏作用,提出两种削弱温度的方法,并将改进后的活塞进行装车试验考核,对试验报告和拆检报告进行分析后表明,按所提出的方法进行改进,可以提高活塞和活塞环工作的可靠性和耐久性,延长其服役寿命。     

基于导热特性分析的S195柴油机活塞改进设计

为有效减少柴油机活塞的热负荷,延长其使用寿命,分析了其温度场分布特性,将S195柴油机活塞头部由平直形状改进为浅ω型,并应用ANSYS有限元分析软件,采用三维有限元法,计算S195柴油机活塞在热载荷作用下的温度场和换热情况,比较了改进前后两种结构的导热特性.模拟计算结果表明：改进后活塞平直顶面温度最高值均比以前的低（除ω形凹坑的中心凸起处略高30℃左右）,同时环槽区与裙部的温度也比以前低.更为重要的是,改进后的活塞顶部的温度与第一、第二环槽的温差进一步拉大,使得改进后的活塞通过环槽处的散热动力大大提升.     

汽油机活塞的热应力分析

本文采用三维有限元分析的方法对376汽油机活塞进行了热应力分析,计算了活塞的温度场和应力场,以深入了解活塞的热负荷状态及热应力分布情况,找出了危险应力部位,为活塞的结构改进和优化提供了理论依据.     

CAD/CAE技术在发动机活塞设计中的应用

活塞是发动机中最为重要的部件之一。运用CAD/CAE技术建立某活塞有限元模型,以及相应的边界条件,在此基础上对机械负荷作用下的活塞进行三维有限元分析,得到了活塞的应力和变形情况,为活塞的结构改进及产品设计提供理论依据。     

内燃机增压与扩缸对活塞横向运动影响的数值分析

根据活塞动力学方程与平均雷诺方程建立分析模型,采用 Broyden法对模型求解.依据 6105 柴油机燃烧爆发压力提高38%和缸径从105 mm扩大到 110 mm的改进设计,分析活塞的横向运动特性.结果表明:进行上述改进设计后,活塞顶部横向偏移的幅值增加了 23%,活塞横向运动速度的峰值增加了 22%,增大了擦缸的可能性;活塞横向运动加速度的峰值增加了38%,加剧了活塞对气缸的冲击.这样的分析结果对完善内燃机产品设计具有有效的指导作用.     

6110型柴油机活塞温度场及底喷冷却研究

采用三维建模软件Pro/Engineer建立了活塞的三维模型,将模型导入Ansys中进行活塞温度场的数值模拟,得到活塞三维温度场的分布;经过底喷冷却后使得活塞燃烧室中心部位温度降低了34℃,第1环槽和第1环岸温度分别降低了8℃和12℃.活塞的底喷冷却一定程度上对活塞的结构设计和改进提供理论依据.     

自由活塞初速度对微发动机燃烧特性的影响

根据自由活塞发动机的动力学特点,提出单次冲击微型均质充量压燃（HCCI）自由活塞发动机工作过程的模拟方法,并对目前定容燃烧模型进行一定的修正．考虑自由活塞的动能变化对燃烧参数的影响,提出自由活塞截断速度的概念,比较改进后的燃烧模型与目前的定容燃烧模型的计算结果,显示出改进模型的合理性．同时运用改进模型对HCCI自由活塞发动机不同初始速度下的燃烧特性进行模拟,得到了工作压力、温度、着火时刻的变化规律,以及自由活塞运动特性,为该微动力装置的设计提供了理论依据．     

TY1100改装铰接活塞柴油机动力及平衡性能分析

对ＴＹ１１００改装铰接活塞柴油机的铰接活塞机构进行动力及平衡性能分析,以了解各部件的受力情况及特点,为运用维修提供理论依据,对改进和完善铰接活塞柴油机的结构性能也有一定指导意义．     

柴油机活塞热分析

本文应用有限元分析软件ANSYS,采用三维有限元法计算某柴油机活塞在热载荷作用下的温度场和换热情况,并在此基础上分析活塞的热变形及热应力场,确定活塞失效的主要位置,从而为改进设计提供参考。     

基于ANSYS发动机活塞有限元的分析与优化

对活塞在机械负荷作用下的应力和变形进行了研究。首先,利用三维制图软件UG建立了内燃机活塞的几何模型,在三维有限元分析软件中转换有限元模型。然后探讨了活塞机械载荷的确定方法。完成了活塞在机械载荷作用下的应力与变形分析,并考虑了活塞裙部侧推力的影响。结果表明：活塞的应力主要受机械载荷的影响,同时活塞变形呈轴对称分布,变形后裙部外形轮廓形状发生较大变化。因此,本文的研究结果将为活塞改进设计提供参考。     

内燃机活塞拍击仿真分析

建立了活塞与缸体拍击的有限元模型,施加边界条件后进行了初步瞬态响应分析,发现缸体表面振动加速度仿真结果与试验吻合,验证了模型的正确性。基于此模型,分析了活塞在气缸内的运动规律,并分别研究了不同曲轴转速下的拍击力变化趋势、活塞销偏置量和活塞间隙对活塞拍击力的影响。结果发现:合适的负偏置和小的活塞间隙有利于降低活塞拍击力;在低转速时燃气爆发时刻的活塞拍击力占主要,高转速时燃气爆发时刻的拍击力相对不明显,为内燃机的性能改进提供了依据。     

矿场往复泵活塞结构研究

指出了目前矿场往复泵活塞寿命太短的主要原因，并对活塞的使用工况、结构特点及材料性能进行了分析研究．提出了往复泵活塞的四种破坏形式：刺漏、啃伤、机械疲劳和热疲劳．采取改进结构、材料及工况三条措施，研制成功了一种新型活塞，将活塞寿命从２０多小时提高到１８０ｈ．     

4105柴油机活塞组件传热及变形三维有限元分析

文章针对4105柴油机提出了一套有效的热边界条件计算方案,应用COSMOS/M有限元分析软件,完整地计算了活塞、活塞环和缸套在热负荷作用下的温度场及传热关系,并在此基础上,分析了活塞组件的热变形和配合间隙的变化,为改进活塞组件设计提供参考依据。     

降低170F柴油机机油消耗率的试验研究

机油消耗率是衡量柴油机经济性的一个重要指标，对于小型风冷柴油机，影响机油消耗率的关键因素是活塞，活塞环结构及气缸套与活塞的配合间隙，因此，通过对活塞、活塞环的改进及缸套活塞间隙选配即可将机油消耗率控制在3克/千瓦小时以内.     

钢顶球铁裙组合活塞的三维接触分析

以16V280ZJA型柴油机钢顶球铁裙组合活塞为对象,建立了活塞钢顶－球铁裙－连续螺钉－活塞销四体接触计算模型,采用该模型对组合活塞在预紧工况、最大惯性力工况、最大气体爆发压力工况下进行了三维有限元分析,根据Von-Mises屈服条件对活塞疲劳强度进行分析,计算结果与该活塞在预紧工况与最大压缩工况下的应力应变实验结果进行了对比,以确定活塞受力薄弱环节,从而改进组合活塞的结构设计。     

6E160柴油机活塞组有限元三维耦合分析

为提高6E160柴油机的可靠性，采用三维有限元分析的 方法对活塞、活塞环、气缸套和活塞销进行了组合分析，对活塞组进行了机械负荷和热负荷的耦合分析，计算了活塞的温度场和耦合应力场，以深入了解 活塞的热负荷状态及综合应力分布情况，进而为完成降低热负荷、改善应力分布的改进设计和进一步强化奠定理论基础，为提高温度场的分析精度，采用了活塞组－缸套耦合模型进行分析，计算结果与实测值吻合很好。     

压差方程的一维活塞问题

用改进的Glimm格式的方法, 研究压差方程的一维活塞问题：当活塞的运动速度是一个常数的扰动时,含有激波的弱解的存在性.对波的相互作用以及扰动波在主激波和活塞上的反射给出了精确的估计,在对主激波的强度不加限制的情况下证明激波解的整体存在性.     

4DZ16氮氢气循环机密封技术的改进

对4DZ16型氮氢气循环机无油润滑活塞环和填料的密封结构进行了改进,并提出了活塞组件和填料组件的改进设计方法,改进后的活塞环和填料使用寿命得到很大的提高。     

柴油机钛合金活塞裙部失效分析研究

针对某适度隔热柴油机在标定工况下,TC4钛合金活塞裙部两侧发生磨损失效的问题,采用金相组织分析、电镜扫描等方法对活塞裙部磨损区域进行微观分析,再结合有限元分析软件ABAQUS对活塞裙部进行变形量的宏观分析,共同探究柴油机活塞裙部的磨损失效机理. 分析结果表明,活塞裙部变形量最大区域与磨损区域相吻合,失效的主要原因是活塞裙部刚度不足,在高温高压作用下产生变形与缸套发生黏着磨损. 通过改进活塞主要结构参数,使得裙部变形小于二次修正值,从而避免活塞裙部四点磨损失效问题.