CA488型发动机活塞温度场及热应力的有限元计算分析

根据ＣＡ４８８型发动机原设计后活塞的结构形状，建立了三种活塞计算模型，并采用有限元法计算分析了这三种活塞的温度场，热变形及热应力，在建立计算模型时由于考虑了防胀钢片的销孔偏心的影响，并采用了等参三维实体单元，从而避免了平面二维模型严重失真的问题。     

铝活塞的机械加工

铝活塞在使用过程中，常发生气缸窜油，拉缸和环岸断裂现象，究其原因与其机械加工过程中质量控制有密切关系。在活塞的机械加工过程中，应注意解决和加工活塞头部，裙部，销孔等与设备不协调引起的误差，活塞的质量会得到有效控制。     

2135G柴油机活塞温度场的试验研究

对2135G柴油机活塞的温度用硬度塞法进行了测量，并用有限元法计算出了活塞的温度场。试验证明，用硬度塞法对工作在高温高压下的发动机活塞温度进行实测是一种行之有效的方法。     

涂料在金属型铸造铝活塞中的应用

为解决EQ153活塞铸件在生产过程中易出现的缺陷．对其金属模具所用的涂料进行了初步研究。通过试验应用研究，找出了合适的涂料及其配比工艺，进而改善了铸件的质量．     

隔热涂层对活塞温度场及应力场的影响分析

以汽车发动机铝合金活塞为研究对象,建立等离子喷涂涂层隔热性能分析仿真模型,综合分析粘接层材料及孔隙率对涂层隔热性能的影响,并对涂层样块进行隔热性能试验。结果表明：隔热涂层的存在使活塞金属基体的温度显著降低,其中ZrO₂隔热层+NiCrAlY粘接层的组合隔热性能最好,且随着粘接层孔隙率的增加,涂层隔热性能提升,但孔隙率过大会导致涂层与基体的机械结合强度降低,综合考虑隔热性能与结合强度结果,涂层粘接层的最佳材料为NiCrAlY、最佳孔隙率为10%,喷涂上述隔热涂层后,在实际工况条件下活塞的等效热应力值满足产品设计要求。     

采用挤压铸造新工艺生产柴油机铝活塞试验

挤压铸造综合了铸造和锻造两者的特点。采用这种新工艺试制特种车辆发动机铝活塞是一种新的尝试。本文较详细地介绍了挤压铸造铝活塞的工艺过程及产品性能分析。     

过共晶铝硅活塞合金的研究

把过共晶铝硅合金中的硅含量提高到３０％－３５％，在其中加入Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ和ＲＥ等合金强化元素，用正交试验方法选择这些元素的最佳含量，并加入Ｐ与Ｃ进行磷碳复合变质。经过一定的熔炼工艺及热处理工艺过程，处理试样，进行力学性能检验，说明这种材料符合活塞的使用要求。     

考虑进气冷却的柴油机活塞温度场分析

考虑进气过程对缸内气体温度和活塞顶面温度分布的影响,通过柴油机缸内燃烧过程仿真获得活塞顶岸对流传热系数、燃气温度曲线以及活塞组热边界条件,进行了柴油机冷起动和标定工况下的活塞温度场分析,利用活塞测温试验对仿真分析结果进行了验证。结果显示,考虑进气冷却影响的活塞温度场计算结果精度较高,与实测特征点温度的相对误差在6%以内,为活塞应力应变分析和结构优化设计提供了准确的边界条件和有意义的参考。     

活塞振荡冷却的数值模拟计算及温度场分析

利用CFD动态网格层变法建立了活塞振荡冷却的瞬态计算模型,并应用VOF模型对活塞的振荡冷却进行了瞬态数值模拟计算。分析了活塞在不同位置时油腔内冷却油的流动情况,得到了内冷油腔的机油填充率、壁面传热系数等随曲轴转角的变化规律。为验证其冷却效果,提取了内冷油腔壁面的换热边界,对活塞的温度场进行了有限元模拟计算,并与试验结果进行了对比,为活塞的优化设计提供了依据。     

高强化柴油机组合活塞温度场的三维数值模拟

在对PA6—280柴油机的钢顶铝裙组合式活塞的热负荷状况进行分析的基础上,建立了该型活塞的三维热分析模型,并借助于强大的有限元分析软件ANSYS5 5计算分析了活塞的热负荷,得到了与测量结果相吻合的三维温度场。数值结果为进一步进行柴油机活塞的结构改进和优化设计提供了依据。     

基于一阶法的活塞温度场分析与优化研究

通过柴油机工作过程模型及各区域传热系数经验公式确定了活塞温度场计算的边界条件,结合一阶优化算法应用有限元软件计算分析了标定工况下该活塞的温度场分布,并通过试验数据验证了计算方法的可行性.应用此方法预测分析了柴油机最大扭矩工况下活塞的温度场分布,结合两种工况下的计算结果对活塞顶进行了优化改进,并对改进后的活塞温度场进行了仿真计算,结果显示改进后活塞的温度场基本保持稳定且消除了结构原因造成的局部温度梯度偏大的问题.     

铝硅活塞合金组织与性能的改善

对不同变质剂变质的共晶和过共晶铝硅活塞合金的组织与性能进行了分析比较,考察了铸件热处理对合金中硅相形态的影响。结果表明,无论共晶或过共晶铝硅类合金,采用磷变质并结合T6处理的方法,可获得优于相同状态下采用锶、钠变质的共晶合金或磷-锶复合双重变质的过共晶合金的组织与性能。     

钛对活塞铝硅合金组织性能的影响

针对国内外含Ｔｉ活塞Ａｌ－Ｓｉ合金的应用和发展程度存在较大的差距，在探讨Ｔｉ对ＡＬ－Ｓｉ合金作用机理的基础上，着重讨论Ｔｉ对活塞Ａｌ－Ｓｉ合金组织、性能的影响。分析结果认为，活塞Ａｌ－Ｓｉ合金中加入０．０８％￣０．３５％的微量Ｔｉ元素，可显著提高活塞的耐热性和耐磨性；燕可通过采取更接近工作温度的时效处理工艺，改善活塞的体积稳定性，从而提高活塞的综合性能。     

高负荷发动机铝活塞的质量控制

国产铝活塞合会的综合性能较低，原因是采用的变质处理和加入Mg、Cu等工艺相对落后．如果通过延长铝硅固溶处理时间，控制并晶硅位化过程，合金铝的质量会有显著提高．另外，在活塞的机械加工方面，注意解决加工活鱼头部、裙部、销孔等与设备不协调引起的误差，注意加工清洁度，活塞的质量会得到有效控制．     

陶瓷纤维增强铝基复合材料活塞的研究

结合山东滨州渤海活塞股份有限公司近年来陶瓷纤维增强铝基合材料活塞开发的进展，介绍了这种活塞优异的高温强度，耐磨性及耐热性等特点，研究的YC6108QA,6110Z,YC61121TZ,6200Z等复合材料活塞，高温抗拉强度提高了20％，硬度提高了15－20个布氏硬度单位，体积稳定性也比较理想，从而改善了活塞的使用和性能试验）未出现异常现象，性能良好，质量达到较高水平。     

铝活塞中共晶硅的粒化

分析了铝活塞在固溶处理过程中，共晶硅的溶断、粒化机理，以及过渡阶段所发生的粗化现象。试验结果表明，取消变质处理工艺，通过固溶处理控制共晶硅的粒化过程，可使铝活塞的机械性能超过国家规定的标准。