柴油机不同工况的活塞应力场有限元计算分析

利用SUPER SAP对Sulzer 6RND68柴油机在不同工况下的活塞应力场进行有限元计算分析，发现柴油机燃烧状况对活塞的应力场有着较大影响，尤其在燃烧质量不佳及柴油机超负荷运转时，其表现为活塞顶部的温度星指数上升；活塞当量应力最大值是在第1点，其当量应力值为1404MPa，此项研究为柴油机活塞顶部裂纹和烧蚀以及第一道活塞环断裂的原因提供了理论依据，为轮机管理人员提供了借鉴与参考．     

用三维模型计算整体活塞机械变形及应力的研究

本文以16V240ZJ型柴油机结构改进后的整体薄壁球铁活塞为例,用三维有限元模型计算了在最大气体爆发压力作用下,其机械变形和应力的分布规律,研究了一些结构参数的变化对其应力分布的影响,并对活塞顶部应力较高的部位进行了二次细算,揭示了销座部分的结构非轴对称性对活塞顶部环向各点应力分布规律的影响,为活塞的改进设计提供了依据。     

16V280ZJA型机车柴油机组合活塞弹性接触研究

本文以 1 6V2 80 ZJA柴油机的钢顶球铁裙组合活塞为研究对象 ,建立其三维有限元弹性接触模型。在最大气体爆发压力工况下 ,对活塞在应用不同的接触间隙时呈现出的不同应力分布规律进行分析并与实验结果进行对比 ,以确定活塞受力的薄弱环节 ,为改进组合活塞的结构设计提供了依据     

6105无水冷发动机用莫来石基陶瓷组合活塞研制

叙述了６１０５无水冷发电机用莫来石基陶瓷组合活塞的研制工作，就陶瓷组合活塞的设计，头部与裙部的连接以及陶瓷与金属连接的分析和试验作了较全面的介绍，实验证明，６１０５无水冷发动机用莫严在陶瓷组合活塞的研制是成功的．     

基于拓扑优化的某活塞轻量化分析

针对某发动机活塞轻量化问题,进行了该结构模型的热机耦合分析,在此基础上完成了对活塞的变密度法拓扑优化设计,并从应力、变形、体积(重量)等方面对优化前后计算结果进行了比较和总结.研究结果表明:选择相同的材料,活塞质量较优化前降低了约6.471％.优化后模型的最大形变量有所降低,应力峰值减少了16.73％,均力分布有所改善.     

波形钢腹板PC组合箱梁弯曲性能理论分析与试验研究

对波形钢腹板PC组合箱梁模型梁的抗弯性能进行了理论分析与试验研究，分析了波形钢腹板的褶皱效应及波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的弯曲应力计算模式．讨论了在跨中截面单点对称荷载作用下，波形钢腹板和上、下混凝土翼缘板的纵向正应力分布规律、组合箱梁的变形及裂缝分布规律．试验结果表明，在荷载作用下波形钢腹板PC组合箱梁具有常用梁的特性．     

大功率机车柴油机组合活塞损坏机理的研究

针对大功率机车柴油机组合活塞的结构型式、特点、损坏型式及原因等方面进行了探讨。分析了组合活塞特别薄弱的4个部分,即活塞顶、活塞环槽、活塞裙及螺栓连接的损坏机理。初步提出了组合活塞设计时需要重点注意的环节．即采取适宜的活塞冷却方式,同时在活塞的结构参数上给予改进,合理选择活塞的各个部分配合间隙,合理设计螺栓连接的位置以及在加工时的表面处理。     

双体抛石工程船结构有限元分析

采用结构有限元程序对一艘现有驳船改造为双体专用抛石工程船的设计方案进行了多工况的应力和变形的计算与分析，不仅给出了双体工程舱的总体应力和变形分布规律，还对连接桥和驳船体相连接部位的局部应力分布和应力集中进行了分析，为双体抛石船的片体改造设计和连接桥结构设计提供了依据．     

钢-混凝土组合梁桥施工的时变空间有限元分析

结合某实际工程，介绍了钢-混凝土组合粱桥的体系转换施工技术，通过对有体系转换钢-混凝土组合粱桥施工过程进行时变空间有限元分析，并将计算结果与无体系转换组合粱桥计算结果进行对比，表明钢-混凝土组合体系转换施工技术能够在不增加桥梁结构应力的情况下，有效控制桥梁结构在施工荷载与二期恒载下的变形，从而实现较大的跨越而不增加桥梁截面高度，大大提高了材料的利用效率．     

蠕动型滑坡隧道的变形规律及灾害预测

为向蠕动型滑坡隧道的病害防治提供决策依据，通过调查分析，建立了3类分析隧道变形规律的地质力学模型．在此基础上，提出了隧道变形预测的灰色等维新息模型，并与有限元数值模拟相结合，建立了通过预测隧道变形进而预测滑坡体应力和位移的关联预测模式．经模型试验验证，该预测模式能可靠地预测隧道变形量、滑坡体应力和位移的变化趋势．     

空间刚架结构钢-混结合段的力学性能

为了研究某高速铁路空间刚架结构钢-混结合段的力学性能及传力机理,对其进行了1∶2大比例节段模型试验及非线性有限元分析.对试验模型分别进行正常使用极限状态与承载能力极限状态加载,测试主要构件的应力、变形分布及其随加载历程的变化;结合非线性有限元分析,探讨了结合段传力构件之间的荷载分配关系.研究结果表明:钢-混结合段钢结构、混凝土结构及PBL键贯穿钢筋的应力水平较低;钢结构与混凝土之间相对滑移量较小,二者能协同受力;结合段内混凝土、钢板、剪力键等均处于弹性工作阶段,且应力分布均匀,具有较高的安全储备;钢-混结合段能有效传力,承压板和剪力键各自分担50%的荷载,荷载分配较合理.      

高性能发动机活塞裙部型面设计分析

在现代高速、高性能发动机上,活塞裙部是活塞设计中特别重要的部位,裙部形状和表面粗糙度影响着动态油膜的形成与保持,直接影响到发动机机械效率和漏气量。本文结合数值模拟分析应用,分析活塞裙部的变形情况;通过活塞裙部外形横截面变形规律和纵截面变形规律分析,确定活塞裙部的型面整体设计;并介绍了活塞的裙部微观形状。     

三维活塞环热机耦合有限元分析

本文以16V240ZJD型机车柴油机活塞环顶环为研究对象，运用有限元分析ANSYS软件建立活塞环三维几何模型。采用该模型对活塞环在最大气体爆发压力工况下进行了三维热机耦合有限元计算。分析了活塞环的应力，抗弯强度以及变形情况，并分析比较了热载荷和弹力作用对活塞环应力的贡献。得出的结论是弹力作用对活塞环应力贡献最大，热载荷作用不可忽视，防止热变形使开口咬合。为改进活塞环的结构设计和提高其工作可靠性提供了理论依据。     

单向短纤维复合材料中热残余应力研究

基于单向短纤维增强金属基复合材料的单纤维模型,利用轴对称弹塑性有限元分析方法,研究了该类复合材料中热残余应力的大小和分布情况以及各种微结构参数的变化对它的影响,同时还讨论了热残余应力的存在对基体与纤维之间应力传递的影响。研究表明,热应变的不匹配导致纤维受压、基体受拉,界面法向受压。热残余应力的存在降低了基体与纤维间的应力传递,不利于复合材料整体性能的提高。     

基于神经网络和遗传算法的镍-钨-碳化硅复合电刷镀研究

利用神经网络建立了Ni-W-Sic复合电刷镀镀层的工艺数学模型,并用该模型预测的工艺参数对该复合镀层耐磨性能的影响进行了研究,同时利用遗传算法求出最佳的工艺参数组合,试验表明,按优化参数制得的复合镀层具有较好的耐磨性,可用于提高柴油机活塞环的使用寿命,特别是对烧重油,甚至烧渣油的柴油机活塞环更有利。     

柴油机整体活塞温度场及热应力的三维有限元分析

本文以16V240ZJ 型柴油机整体薄壁球铁活塞为例,采用两段温度拟合法确定了其热边界条件,进而得到了活塞的三维稳态温度场,并以此温度场为热载荷,计算了其热变形和热应力,得出了一些有意义的结论.     

连续刚构拱组合桥锚固区局部应力模型试验

为探讨连续刚构拱组合桥锚固区的局部应力,以宜万铁路宜昌长江大桥——连续刚构-钢管混凝土柔性拱新型组合桥为工程背景,分别进行了顶、底板模型试验,并与数值计算进行了比较,获得了锚固区局部应力的传递规律.此外,讨论了锚固区裂缝产生的原因.研究结果表明:在纵向预应力张拉过程中,箱梁锚固区始终处于弹性工作状态,锚垫板下混凝土受力是安全的;模型各测试截面混凝土测点应力与施加的荷载呈线性关系,结构处于弹性受力状态.     

内燃机活塞组件-缸套系统表面技术研究进展

通过分析与总结国内外内燃机活塞组件-缸套系统表面技术研究现状和发展趋势,梳理了表面织构和表面涂层技术在内燃机关键运动副减摩抗磨与节能应用中的特点; 剖析了表面织构加工技术、表面织构形貌特征与分布、表面涂层制备工艺、表面耐磨涂层、表面热障涂层和表面技术与润滑的协同效应对运动副摩擦性能的影响。分析结果表明:激光表面织构(LST)能有效改善运动副表面的摩擦学性能,直接/间接激光冲击表面织构(LSSP)技术已成为高效、灵活的表面织构加工方法,但由于织构加工工艺、形貌和分布特征对摩擦学性能的影响较为复杂,仍需进一步结合内燃机活塞组件-缸套系统的工况特性研究并优化表面织构的形貌和分布特征; 大气等离子喷涂(APS)和超音速火焰(HVOF)喷涂制备的耐磨涂层和热障涂层(TBC)具有良好的耐磨、隔热和抗氧化性,可使内燃机活塞组件-缸套系统表面金属基复合材料、类金刚石(DLC)材料、纳米复合材料和陶瓷材料涂层的减摩抗磨和节能成效明显,但涂层材料种类繁多,很难形成统一的行业标准、规范以及工业化应用; 内燃机活塞组件-缸套系统的动力学特性和表面织构、表面涂层与润滑的协同作用复杂,将来仍需综合考虑多场条件下各种表面技术耦合的减摩抗磨机理,进一步完善内燃机活塞组件-缸套系统表面复合理论和技术体系,为内燃机产业的绿色和高效发展提供技术指导。