内燃机活塞的有限元分析

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内燃机活塞的有限元分析

yuxiujun

通过对内燃机活塞在一个工作循环（四个冲程）的平均温度场、应力场进行有限元分析，为其热应力及散热性评估、改进活塞的结构设计提供了参考依据。
7 f+ D" H! P% ]* a9 E7 R2 n8 c    1．在活塞的有限元分析中，热分析是整个耦合分析的基础环节，传热边界条件的确立是决定热分析准确度最主要的因素。
: A8 `7 n9 M0 X    2．在热载荷作用下，活塞最高温度出现在活塞顶面，最低温度发生在活塞裙部下端。活塞的主要热量是从活塞环处流失的。第一环槽部分的温度过高，这与油槽的尺寸关系很大，因为尺寸较大的油槽切断了活塞顶部向裙部的热传导，使活塞顶部形成热积累。
' a5 M, H+ R) d) d7 }! n! w    3．活塞在燃气爆发压力、往复惯性力及活塞销座的分布力作用下，危险应力位置在活塞销座上表面的内侧边缘，最大等效应力值为145M Pa。
, _8 S( |, u4 [- j    4．在燃气爆发压力和热载荷的共同作用下，在活塞的应力值以压力载荷应力为主。耦合作用下活塞的受力趋势与压力负荷作用下的趋势一致，相应的等效应力较压力载荷时有所提高。最大等效应力出现在销座与销的接触面上，活塞销座内侧边缘存在局部应力集中现象，该处为活塞可能发生失效的位置。
    5．活塞的运行疲劳寿命分析表明，活塞构型中疲劳寿命最小的、即最“脆弱”部分的疲劳寿命值大于期望值，表明该活塞结构完全可以满足工作需要。

文章采用PRO/E进行了整体铸铝活塞的有限元分析.个人认为还是用ANSYS更好.