基于热固耦合的船用柴油机活塞强度优化

发布时间：2023-05-11 05:02

　　本文以某型船用柴油机活塞为研究对象,利用热固耦合方法,对柴油机活塞温度场、应力场和应变场展开了详细分析。结果表明:基础模型活塞整体温度呈现上高下低分布,头部最高温度达到647K,最低温度为346K,在安全范围内。活塞在热和机械力的作用下,最大耦合应力312MPa,出现在活塞头内腔第一圈油孔附近,活塞头部材料屈服强度940MPa,折合安全系数3.01,完全符合强度要求。随后,进行了活塞裙部的结构优化,实现活塞减重6270g(6.32%)的情况下整体应力无明显增大,优化效果明显。

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【文章目录】：
0 引言
1 有限元模型建立
    1.1 有限元理论
    1.2 热固耦合计算流程
    1.3 模型网格及边界设置
        1.3.1 网格模型
        1.3.2 材料定义
        1.3.3 边界及载荷设置
        1.3.4 热边界设置
2 结果与分析
    2.1 基础模型温度场分布对标定工况进行稳态有限元模拟计算，得到活塞的温度场分布情况为：
    2.2 基础模型应力场分析
    2.3 基础模型应变场分析
    2.4 结构优化及优化结果
3 结论



本文编号：3814212