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。     

柴油机组合活塞失效分析及改进措施

针对现代柴油机组合活塞的结构特点及失效原因进行研究,分析了大功率柴油机组合活塞的活塞顶、活塞环槽及活塞裙的失效机理,提出了柴油机组合活塞设计应采取的措施.     

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     

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.     

一种针对16V240ZJB型柴油机的总成试验台设计

随着我国铁路机车事业的不断发展,机车车辆技术也日趋成熟和完善,但机车柴油机的各系统还存在着一定的问题,特别是近几年随着沙尘暴等自然环境条件的恶化,柴油机系统损坏更为严重,给维修和保养造成很多困难.为了改善这一情况,较好地解决这些问题,需要结合实际情况设计出一套系统的检测试验台.本实验台已经运用在沈阳铁路局吉林机务段,用以对16V240ZJB型柴油机的日常检验,目前效果良好.     

16V240ZJB型柴油机增压器喘振的故障分析及处理

16V240ZJB型柴油机增压器喘振是柴油机常见故障之一,本文对此故障的现象、产生原因作了深入的研究,并对故障的处理措施提出了自己的看法。     

研制新一代超大功率内燃机车的必要性与可行性——兼论机车柴油机的功率谱

根据铁路现代化重载高速运输的需要,本文提出应研制5150kW(7000马力)的新一代内燃机车.分析了已有的机车柴油机机型进一步发展的功率谱问题.文章以二级增压的16V280柴油机为基础而为所建议的机车提出了设计要点及构造特征.建议研制工作从八缸机开始.     

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.      

冷却油腔位置改变对活塞温度场的影响

研究活塞冷却油腔位置改变对活塞温度场的影响.采用Pro/E软件建立德国1015型柴油机活塞的有限元模型(FEM).在性能计算的基础上确定了活塞顶等部位的热边界条件.利用ANSYS软件研究活塞振荡冷却油腔位置改变后,活塞各关键部位温度的变化规律及其对冷却油腔位置的敏感程度.结果表明,冷却油腔位置对活塞各部位温度的影响规律有较大的差别.冷却油腔位置改变对活塞第一环槽影响最大,不仅温度的变化速度有极值点,而且通过移动冷却油腔可以使第一环槽的温度降低约30℃.     

陶瓷发动机活塞的不稳定热传导有限元分析

本文提出了陶瓷发动机活塞不稳定热传导的轴对称有限元法分析模型,讨论了热幅射传热非线性边界条件的处理方法和初始条件的近似算法。文中以一陶瓷柴油机发动机活塞为例,介绍了该模型用于预测活塞顶温度波动现象的结果,并讨论了发动机转速和陶瓷镀层对温度波动现象的影响。     

活塞连杆机构的复合变形模拟

基于现代机械弹性动力学理论以及有限元分析方法 ,利用美国SDRC公司的I-DEAS软件 ,对含运动副间隙的柴油机的活塞、连杆机构建立了动力学模型 ;运用KED分析中的“瞬时结构”假定 ,计算出了机构在各瞬时结构条件下的动态响应 ,研究了活塞顶部的纵向和周向变形规律 ,为柴油机优化设计提供了可靠的理论依据     

柴油机缸套穴蚀产生的机理

探讨柴油机缸套产生穴蚀的机理,分析了柴油机活塞、缸套、冷却系等零部件一结构、安装、配合和使用情况对缸套穴蚀的影响。     

发动机缸孔变形实验及数据分析

发动机活塞与气缸的配缸间隙是极为重要的技术参数,如果间隙太大,会引起密封不良(漏气、窜油)、动力下降;太小则会使活塞裙部没有膨胀的余地,接触压力超过活塞和气缸之间的油膜所能承受的挤压强度(一般4.9~9.8 MPa),润滑油膜将被破坏,引起粘着磨损(拉缸)故障。从发动机研发阶段直至其生产制造过程中都需稳定控制气缸盖装配前后的缸孔变形量,这对发动机的整机性能的稳定发挥及提升工作具有极其重要的作用。     

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.     

HS-700型发动机活塞的优化设计

论述了HS-700型发动机活塞的工作特点，结合发动机活塞设计实例，论述了活塞裙部型面的设计原则和方法。在对HS-700型发动机活塞裙部型面深入研究的基础上进行了变椭圆截面设计。对比实验的结果表明，经过活塞裙部型面的优化设计，发动机动力性和经济性提高，同时其磨损、振动和噪声减小，且可靠性提高。     

同结构活塞在FPE与CE两种工作模式下应力变形差异

为研究自由活塞发动机工作时活塞结构应力变形特点,采用有限元分析方法对比分析相同结构活塞在自由活塞发动机（free piston energy,FPE）与（crank engine,CE）两种工作模式下应力水平与变形状况差异性.结果表明,FPE活塞整体应力水平低于CE活塞,差异主要由机械载荷引起.上止点附近FPE缸内峰值压力较小,引起的活塞销座压应力被其较大的惯性力作用消减,导致该应力集中处应力值较低,约为CE活塞的72%.在热机载荷共同作用下两者活塞顶部变形相似,差异集中体现在裙部,FPE活塞所受缸压较小、加速度较大以及无侧向力的特点导致其裙部变形明显小于CE活塞,最大径向变形约为CE活塞的56%,更易满足各方面性能要求.