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。     

柴油机活塞温度场有限元分析的简单方法

活塞是柴油机最主要的零件之一,寻求活塞正确而可靠的温度场计算方法,是提高柴油机可靠性与寿命的重要途径．文章论述了活塞热分析的理论基础,建立了活塞三维有限元模型．采用经验公式计算活塞换热系数,并对其进行了温度场分析计算,得到了活塞的三维温度场分布特征．结果表明此计算方法简单,可以用于活塞温度场分析计算．     

机车柴油机组合活塞的换热边界条件及热负荷

讨论了高强化机车柴油机钢顶铝裙组合活塞不同部位如活塞顶燃气侧换热边界条件、活塞侧面与冷却水、组合活塞接触部位、活塞内冷油腔、活塞裙内腔与油雾等热边界条件的确定，并以16V280ZJB型机车柴油机组合活塞为例，借助于通用的三维有限元分析软件MARC计算出16V280ZJB柴油机组合活塞的温度场，计算结果与实测结果相吻合，为进一步进行组合活塞的结构改进与优化设计提供了有效的依据。     

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.     

柴油机曲轴系多体动力学仿真分析

基于虚拟样机技术,结合有限元法(FEM)和多体系统仿真(MSS)方法,对柴油机曲轴系进行多体动力学仿真分析。首先建立了包括曲轴柔性体以及活塞连杆组等刚性体在内的三维实体曲轴系多体动力学模型,通过进行曲轴系统在发动机真实工况下的柔性多体动力学仿真计算,得到柴油机主轴承载荷和活塞侧推力等数据。研究结果表明,柔性多体动力学仿真分析结果与实际情况基本相符,可以很好的描述曲轴系动力学特性,从而为内燃机整机振动、噪声分析提供可靠的边界条件。     

基于格点型有限体积法的活塞高周疲劳分析

针对柴油机活塞高周疲劳问题,基于格点型有限体积方法(CV-FVM)建立高周疲劳数值模型,并采用C开发求解程序.使用该程序计算矩形孔板的最大等效应力和疲劳寿命,并与有限元法计算值及其他文献的研究结果进行对比,验证了本文模型的正确性.利用该数值模型进行燃气压力作用下某活塞的高周疲劳性能分析,其结果与有限元法的计算结果相一致...     

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。     

多缸机曲轴强度研究中的三维有限元法

针对用三维有限元法对多缸机曲轴进行强度计算时很难确定其边界条件的情况以截断法，连续梁法计算所得结果，用多种模型及边界条件进行计算比较，对三维有限元法在曲轴强度计算中的有效应用进行了探讨。     

中速柴油机活塞镶圈断裂的有限元分析

为减小某中速柴油机活塞镶圈在热负荷状态下的应力集中,消除活塞镶圈断裂现象,文中对该中速柴油机活塞及活塞镶圈建立三维有限元模型,进行活塞镶圈温度场、热变形及应力场的有限元计算分析,计算时把温度场和热变形作为结构应力计算的边界,从而获得活塞镶圈在热负荷状态下的综合应力场,有限元计算结果与实际相符,表明采用单件分析、结合面自由度耦合的方法简单实用,适用于活塞镶圈热负荷状态下的应力分析,分析结果显示,在活塞镶圈的固定销孔处产生了较大的应力集中,固定销孔的结构不合理是活塞镶圈断裂的主要因素之一。     

多缸机曲轴强度研究中的三维有限元法

针对用三维有限元法对多缸机曲轴进行强度计算时很难确定其边界条件的情况，以截断法、连续梁法计算所得结果，用多种模型及边界条件进行计算比较，对三维有限元法在曲轴强度计算中的有效应用进行了探讨．     

分体式活塞结构热传导特性分析

介绍了一种新型柴油机分体活塞，对其热传导特性进行了理论分析，并建立了计算模型，论证了该活塞与传统活塞相比具有更为理想的温度场特性．采用分体活塞可大大减少燃烧室及活塞的热损失，提高热效率，明显地改善了柴油机应力状况，在柴油机实际开发利用中具有极好的应用前景．     

柴油机活塞热机耦合三维有限元分析

利用有限元分析软件MSC,MARC，对某柴油机钢顶铝裙组合式活塞进行三维非线性有限元分析，在考虑各组件接触关系的基础上，计算了活塞在螺钉的预紧力、热载荷、爆发压力多场耦合作用下的应力场和位移场分布情况，为改进设计提供参考，计算结果表明，活塞顶部第一道环槽温度在安全范围内，由于刚度不对称，顶部变形为椭圆形.     

中小功率柴油机用新型铁质铰接式活塞的发展

依据作者近年研究的工作和收集的资料，论述了中小功率柴油机用新型铁质铰接式活塞的发展，对它的结构特点、性能及其使用后柴油机的性能变化进行了分析，认为新型铁质铰接式活塞是高强化柴油机所用活塞的发展方向。     

中小功率柴油机用新型铁质铰接式活塞的发展

依据作者近年研究的工作和收集的资料，论述了中小功率柴油机用新型铁质铰接式活塞的发展，对它的结构特点、性能及其作用后柴油机的性能变化进行了分析，认为新型铁质铰接式活塞是高强化柴油机所用活塞的发展方向。     

三维有限元法中五面体等参元及其数值积分

系统地描述了三维有限单元法中五面体等参元的基本理论，提出了采取积分换元法处理其数值积分的方法，并利用自编软件成功地将六面体等参元与五面体等参元结合在一起，对Ｓ１９５型柴油机活塞的温度场进行分析计算，计算结果与实测值相当吻合．     

非对称活塞稳态温度场的维有限公司

在微机上对ＺＨ１１０５Ｗ型非对称柴油机活塞进行三维稳态温度场的有限元分析，规模为４９１１个节点、３４９８个８节点六面体等参元，通过调整活塞表面对流换热系数和环境温度的分布，使１２个测点温度与计算温度场中对应点温度差控制在一定范围内，调整的最后结果，拟合误差在１％以内，根据最后计算结果绘出不同截面的等温线，还进行了温度分布分析。     

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。     

非对称活塞稳态温度场的三维有限元分析

在微机上对ＺＨ１１０５Ｗ型非对称柴油机活塞进行三维稳态温度场的有限元分析．规模为４９１１个节点、３４９８个８节点六面体等参元，通过调整活塞表面对流换热系数和环境温度的分布，使１２个测点温度与计算温度场中对应点温度差控制在一定范围内．调整的最后结果，拟合误差在１％以内．根据最后计算结果绘出不同截面的等温线，还进行了温度分布分析．     

活塞的温度测量及温度场的有限元计算

本文介绍了在 Hill 柴油机上采用热偶法,用间歇接触装置对活塞表面温度的测量。同时也介绍了实测之前进行的模拟试验以及用有限单元法对活塞温度场和热流量的计算。     

大功率机车柴油机组合活塞裙部型面试验研究

通过对某大功率机车柴油机活塞裙部喷涂复合材料层后在标定工况下装机进行磨合实验 .磨合后的活塞裙部型面采用了精密的三坐标仪来测量 ,得到了实测的活塞裙部型面离散点的三维坐标值 ,最后根据实测结果进行活塞裙部型面基线的拟合 .研究结果表明用该实验方法来确定活塞裙部型面是成功和有效的