| 考虑进气冷却效应的活塞低周疲劳寿命预测 |
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| 引用本文： | 李云强,赵立普,李伟东,王静超,徐天舒,张俊红.考虑进气冷却效应的活塞低周疲劳寿命预测[J].西安交通大学学报,2019(7). |
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| 作者姓名： | 李云强 赵立普 李伟东 王静超 徐天舒 张俊红 |
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| 作者单位： | 内燃机可靠性国家重点实验室;潍柴动力股份有限公司;天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室;天津大学仁爱学院 |
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| 摘 要： | 针对进气过程中活塞顶面温度分布不均匀,会对活塞疲劳寿命计算产生影响的问题,采用燃烧模拟和有限元方法,结合材料试验,进行了活塞低周疲劳寿命预测。首先,通过CFD仿真,获取了考虑进气冷却效应的燃烧室温度分布,有限元仿真计算了活塞温度和应变;然后,进行了573 K下的活塞材料拉伸试验和疲劳试验,获取了活塞材料力学参数并推导出活塞疲劳寿命预测模型;最后,结合活塞应变和疲劳寿命预测模型,对比分析了进气冷却效应对活塞低周疲劳寿命的影响。研究结果表明:考虑进气冷却的燃烧室,燃气温度分布不对称,进排气侧的温差达到了75 K左右;活塞应变较大的位置主要集中在活塞凹坑底部、冷却油腔内部、环岸内部和活塞销孔上半部;考虑进气冷却效应导致活塞最大应变值上升了0.425%,低周疲劳寿命降低了13.8%。
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| 关 键 词： | 活塞 进气冷却 热-机耦合 疲劳寿命 |
Low-Cycle Life Prediction of Piston in Consideration of Inlet Cooling Effect |
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