增压柴油机内冷油腔活塞结构分析及评价

以增压柴油机振荡内冷却油腔活塞非对称性结构为研究对象,构建了全活塞-活塞销-连杆小头的有限元接触模型,分析了活塞工作条件下的导热耦合关系。确定了当量换热边界条件;进行了在机械-热负荷联合作用下的结构应力及变形分析;为直观反映温度因素对活塞结构强度的影响,提出了对结构应力合理表述的应力-温度散点图评价方法;在此基础上对原有的活塞结构进行了改进。     

非对称结构活塞的有限元计算

为精确地反映出在工作状态时所受负荷对非对称结构活塞的影响 ,采用了装有活塞销的三维整体活塞有限元模型 ,应用包括接触单元算法在内的有限元计算 ,找出了其危险应力的部位 ,为活塞结构的改进提供了理论依据。     

高强化柴油机活塞异型销孔结构设计与试验研究

针对高强化柴油机活塞,研究了网格数量和活塞销孔棱缘耦合应力的收敛性关系,进行了精确的活塞耦合应力计算;研究了异型销孔结构对活塞应力分布的影响规律;根据耦合应力计算结果,选定异型销孔位置和形状,设计双侧圆锥形异型销孔并进行耦合应力计算,与圆形销孔结构活塞对比可知,异型销孔结构可以大幅度降低销孔棱缘的应力集中,活塞的承载能力有所提高。利用活塞销孔疲劳试验机进行异型销孔活塞的疲劳试验,试验完成1.0×107个循环,活塞销孔表面接触良好,说明双侧圆锥形异型销孔的结构设计满足发动机可靠性要求。     

汽油机活塞温度场有限元分析

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,通过理论计算某发动机活塞热边界条件,对其进行温度场分析计算,得到活塞的三维温度场分布特征,为活塞的结构改进和优化提供了依据。     

低噪声活塞——降低活塞销的拍击噪声

相比全浮式活塞销结构,半浮式活塞销具有成本上的优势,但存在活塞销拍击噪声的问题。针对这一问题,分析活塞销发生噪声的机制,同时,开发了一种优化的半浮式活塞销结构。通过测量活塞与活塞销的动态,并与全新的发动机润滑油动态可视化技术(光纤光缆连接法)相结合,分析了活塞销的噪声发生机制。采用光纤光缆连接法,不仅可实现发动机润滑油的可视化研究,还能在实际的发动机运行条件下,利用粒子跟踪测速技术,测量润滑油的流量矢量。上述研究结果与众多的活塞参数研究相结合,有助于通过计算机辅助工程优化活塞形状。本次研究的结果是,经优化的半浮式活塞销结构具有与全浮式活塞销结构相同甚至更低的噪声水平。     

活塞结构对活塞强度的影响分析

针对某型号发动机活塞断裂事故,用有限元法研完了活塞结构对活塞机械强度的影响,并进行了相关试验验证。结果表明,活塞销座圆角能够降低活塞边缘10％～20％的峰值应力;活塞销外径尺寸对活塞销座的强度影响最为明显;活塞销孔形状优化也能改善活塞销座强度,但降低了活塞销的强度。     

汽油机活塞热负荷的计算

本文以有限元法为计算手段,在CA6102型汽油机活塞结构的基础上,进行了不同活塞结构、顶面阳极氧化处理、发动机冷却水温度对活塞温度场影响的计算分析,以期对活塞的设计计算和改进提供参考。     

基于活塞传热与强度分析的内冷油腔的优化

采用内冷油腔冷却可显著加强活塞的传热,但也会影响活塞头部的强度。为系统研究活塞结构与位置参数对活塞传热与结构强度的影响,优化内冷油腔的型式与其在活塞中的位置,以一款高压共轨柴油机活塞为研究对象,结合活塞的温度场测试,建立了活塞流固耦合传热有限元模型,对活塞的传热与结构强度进行了分析。在此基础上,采用正交试验设计法,分析内冷油腔的型式、距顶面距离和表面积3个因素对活塞传热与强度的影响。结果表明:3个因素对最高温度的影响基本相当,但其中表面积的影响最大,距顶面距离稍小,型式的影响最小。适当减小油腔的表面积可改善活塞顶面受热和油腔、回油孔和销座位置的应力集中,并减小变形量。     

液压自由活塞柴油机动力学参数研究

介绍了液压自由活塞柴油机的工作原理和结构特点,根据其特点对作用于活塞组件上的缸内气体压力、液压力进行了合理的简化,构建了活塞动力学模型,获取了活塞运动过程中的受力图谱,从力学角度分析了活塞的运动特性.通过对动力学模型的计算,获得了影响活塞运动特性的主要参数,分析了各个参数对活塞动力学的影响规律,为液压自由活塞柴油机的设...     

汽油机活塞的热负荷和机械负荷分析

采用三维有限元分析法对376汽油机活塞进行了热负荷和机械负荷分析,计算了活塞的温度场和应力场.深入了解活塞的热负荷状态及热应力、机械应力分布情况,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.     

BN492Q系列汽油机活塞连杆机构的结构及装配

分别就BN492Q系列汽油机活塞连杆机构中的活塞、活塞环、活塞销、连杆等零件结构及维修装配方法进行了介绍。     

一种新的摩托车活塞有限元模型

以ＡＸ１００摩托车发动机活塞为研究对象，将接触问题非线性有限元理论应用于活塞的结构强度分析与计算，提出了一种新的活塞三维有限元接触模型，利用该模型对活塞进行分析与计算，不仅可以得到活塞的应力和变形，还可以计算出活塞与活塞销之间的压力分布。     

高负荷活塞材料性能改善的试验研究

分析了活塞工作压力与工作温度对活塞失效的影响,阐述了活塞燃烧室喉口部位失效模式(机械失效与热机械失效)及失效机理。对普通铸造活塞和局部重熔活塞进行了对比试验研究,从显微组织方面进行了破坏机理的对比分析,指出局部重熔处理工艺可细化材料的微观结构颗粒,降低了材料对微观塑性变形开裂的敏感性,延长柴油机活塞的使用寿命。     

活塞变形测定仪

本文详细介绍了活塞变形测定仪的结构和工作原理,介绍了活塞热变形和机械变形的测量方法。文章还介绍了提高活塞测定仪测试精度的具体措施和测量仪表的选择。     

基于Pro/MECHANICA的内燃机活塞有限元分析

在Pro／MECHANICA环境下，应用有限元分析方法分别完成了内燃机活塞在热载荷和机械载荷作用下的温度场及应力场分析。并在此基础上对活塞进行热力和结构耦合分析以及运行疲劳寿命分析，确定了活塞失效的部位出现在活塞销座的上表面且靠近连杆小头的边缘部分，为活塞的改进设计提供了参考。     

湿式制动器的活塞密封结构优化及试验研究

本文介绍了原有的湿式制动器的活塞密封结构及因矩形密封圈损坏造成失效的成因,故对该湿式制动器活塞密封结构进行了分析和改进设计,给出了"支承环+矩形密封圈"和"支承环+Y形密封圈"2种密封圈改进结构、设计试验方法,并进行了试验验证。试验结果证明,采用"支承环+Y形密封圈"结构的湿式制动器活塞密封可靠,可以作为该类湿式制动器的优化结构。     

带有双支承 热自调裙部的节能活塞

列举了带有多支承裙部的活塞的节能性，介绍了带有双支承、热自调裙部的实验活塞的结构和优点，对内燃机批生产中凸形活塞和实验双支承活塞进行了计算研究和对比试验，试验证明在811／11．5汽车柴油机上采用带有双支承、热自调裙部的实验活塞具有很好的节能效果。     

正确掌握活塞直径的测量位置

本文介绍了活塞裙部的特点,结构与测量活塞裙部直径位置特征参数和计算方法,活塞与汽缸的选配,汽缸间隙大小,对发动机的动力性,经济性,可靠性及使用寿命有直接影响。     

发动机结构要素对活塞温度的影响

实践表明，活塞工作时承受的热负荷的大小，不仅与活塞的结构设计有关，而且还与发动机的整体结构设计有关。提出了几种增强活塞冷却传热能力、降低活塞温度的结构方案，经试验表明，活塞第一环槽位置及缸体水套高度的改变对活塞温度的影响较大。     

柴油机活塞内冷油道CAE优化设计

本文针对国内某款柴油机活塞在售后市场上较大范围出现活塞开裂穿孔等失效问题,对柴油机活塞内冷油道位置及结构尺寸进行优化设计,采用ANSYS软件对优化方案进行CA E模拟分析,通过对活塞温度及温度-结构耦合应力结果对比分析研究,对柴油机活塞内冷油道进行设计优化,通过台架试验和市场应用验证,有效降低了柴油机活塞开裂穿孔等失效风险和售后市场赔偿率。