柴油机活塞的热疲劳寿命预测

按照热疲劳和高温低周疲劳断裂机制研究了柴油机活塞的寿命和安全性评定，采用Ｍｉｓｅｓ当量准则，求出当量应变范围，通过实验证实，它与寿命之间存在着Ｍａｎｓｏｎ Ｃｏｆｆｉｎ公式关系，并把这一表达式推广到复杂应力状态且摆脱结构形状和尺寸的影响，从而可把实验室中利用试件进行的一维状态下疲劳特性的试验结果用于复杂应力状态不同形状和尺寸的构件。最后把这一成果用于１２Ｖ－１８０型柴油机活塞寿命预测并证实用相热疲     

发动机受热件热疲劳台架的感应加热特征

对发动机受热件加速热疲劳试验台架的感应加热特点进行计算分析,根据研究结果将感应加热热源简化为表面热流边界条件,建立了加热阶段零件内瞬态温度变化规律模型,借助于铸铁缸盖温度及其它试验数据的测试结果,对感应加热的加热热流密度,台架所能[达到的最大法向瞬态温度梯度等进行了计算分析,计算分析结果表明,通过选择适当的加热功率,该热疲劳台架能够实现发动机实际铸铁零件表面法向温度分布的模拟。     

三维应力状态柴油机活塞的低周热疲劳安全性评价

根据柴油机“起动－停车”过程，缸内温度和压力呈现三角波形变化的特点，采用ＡＤＩＮＡＴ和ＡＤＩＮＡ有限元程序，分析了轻４２－１６０柴油机活塞的三维温度场和三维循环弹塑性应力，应变场，并由Ｍｉｓｅｓ当量理论求出相应的当量值，从而得到危险点位置。     

基于弹性计算的铝合金活塞低循环疲劳寿命预测

为了研究内燃机铝合金活塞在高温蠕变影响下的低循环疲劳寿命,以柴油机铝合金活塞弹性有限元计算所得的名义应力,应变为基础,利用Ｎｅｕｂｅｒ原则计算其真实弹生应力应变。     

凿岩机活塞疲劳寿命的理论分析

根据赫兹接触应力理论,对活塞疲劳失效进行了破坏机理的讨论,指出距冲击接触表面深度约为二分之一接触圆半径处,由于出现最大剪切应力,此处便形成了裂纹源;分析了影响疲劳裂纹扩展速度的重要因素;提出了活塞接触疲劳寿命的理论估算方法。     

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。     

柴油机活塞燃烧室疲劳开裂失效机理研究

以2种不同结构的柴油机活塞为研究对象,在相同的试验条件下进行发动机疲劳耐久可靠性台架试验,直至2种活塞分别开裂失效。试验结束后,采用金相显微镜和扫描电子显微镜对活塞的微观组织和裂纹形貌进行表征,并结合有限元模拟对活塞燃烧室的开裂失效机理进行研究。研究结果表明：活塞在机械或热机耦合载荷作用下,燃烧室底部会出现较高的拉应力,而机械载荷的周向应力最大值出现在销孔方向的燃烧室底部;活塞运行时间越长,活塞材料越容易发生“过时效”,从而导致活塞的强度和硬度明显下降,引发开裂失效风险;通过将活塞内冷油腔位置向上移动,并根据燃烧室形状将内腔顶部进行等壁厚随形设计,可以降低燃烧室部位的机械及热机耦合应力,有效提高活塞服役寿命。     

混合动力实验台架（车）系统开发研究

本文是从实践的角度对混合动力总成的台架试验进行了研究,从而总结出混合动力可用于教学实验台架和实车开发试验。     

考虑进气冷却效应的活塞低周疲劳寿命预测

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%。     

液压凿岩机活塞疲劳破坏的理论探讨

本文在液压凿岩机活塞载荷分析的基础上,探讨了活塞疲劳破坏形式。     

基于有限元技术的背压活塞的模态分析与疲劳寿命计算

背压活塞是钻井中途油气层测试器的重要零件之一.其工作环境恶劣,受到各种干扰力的作用,容易发生断裂,造成重大事故.利用ANSYS软件,采用区块Lanczos法对背压活塞进行了模态分析,求出了其前六阶固有频率和相应的振型.分别采用兰德格拉夫损伤公式和ANSYS软件中疲劳寿命计算模块对背压活塞进行疲劳分析,计算疲劳寿命分别为1.90年和1.88年,验证了结果的正确性.     

液压泵综合试验台设计

本文介绍了利用变频调速技术 ,通过微机进行综合测控的液压泵试验台的设计方法 ,并给出了该试验台对JBP - 4 0泵的测试结果 ,说明了该系统设计的合理性和有效性     

活塞式压缩机设计计算系统的开发研究

针对任意机型、不同工艺流程和介质,结合设计专家的经验,利用Visual C++、Powerbuilder等开发活塞式压缩机设计计算系统。     

固体火箭发动机高速旋转试验台设计

结合现有试验台的改造和重新设计,从方案设计、动力源选择、轴系部件设计、传感器选用与安装等角度,分析了在高速旋转试验台设计中应考虑的主要问题.提出了新的改进设计方案,实践检验是完全可行的,该设计方案实现了高速旋转条件下固体火箭发动机推力、压力的同时测量,解决了密封问题,试验过程中的振动和噪声减小,并且试验台的运行和维护性能也得到提高.     

汽车ABS动态试验台的开发设计

针对目前防抱死制动系统（ABS）产品试验过程中存在的弊端,对汽车、摩托车ABS性能试验台作了深入研究,为了给汽车ABS提供一种在实验室环境下经济高效合理的测试手段,提出一种能够较为准确地模拟汽车实际工作情况的动态试验台设计思路．介绍了该试验台的结构特点、设计原理及关键技术．实现了对ABS产品的室内测试,为汽车、摩托车ABS的试验提供了新的解决方法．     

内燃机活塞顶面激光重熔陶瓷层及其隔热效果

在内燃机活塞顶部,采用等离子喷涂由底层、过渡层和表层组成的阶梯式陶瓷层,然后进行激光重熔,改善涂层的致密性和结合强度.测量了陶瓷涂层的隔热效果.结果表明,当涂层厚度为0.1mm时,其隔热度较无涂层活塞可提高11%.     

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。     

活塞裙部型面的样条插值系统

为获得中凸变椭圆活塞的复杂型面，给出了求解样条曲线的一种简便算法．采用该算法拟合得到活塞的纵向型线，然后对活塞的纵向型线按轴向等距离播值，对活塞的横向截面型线按周向等角度播值，最后通过Microsoft Jet数据库引擎对生成的数据进行存储和维护．实验证明，所给算法不但计算简单，而且精度高．