基于贝壳表面形态的内燃机活塞仿生设计

发布时间：2017-12-20 07:21

  本文关键词：基于贝壳表面形态的内燃机活塞仿生设计　出处：《哈尔滨工程大学学报》2016年02期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：内燃机活塞-缸套系统摩擦减小对节能减排产生巨大影响。以LX-2V型汽车内燃机为试验母体。将贝壳表面的减阻、耐磨条纹形态应用于内燃机中的主要摩擦副—活塞裙部上。制定三水平三因素正交实验方案。在裙部最恶劣工况下,对标准活塞和9个仿生活塞模型进行有限元接触分析,得出三个最典型试验指标,并将其对比研究。采用极差分析法进行试验优化设计。最后,选取标准活塞、最优性能仿生活塞、最优组合活塞,进行内燃机耐久性台架试验。结果表明:仿生活塞在卸载活塞回油孔集中应力和减阻、耐磨性能均高于标准活塞;仿生活塞平均磨损量较标准活塞减小了42.9%;仿生活塞平均气缸压力变化率较标准活塞平稳性提高了50.2%。
【作者单位】： 吉林大学工程仿生教育部重点实验室和汽车仿真与控制国家重点实验室;长春工程学院工程训练中心;长春祈健生物制品有限公司工程维修部;长春工程学院水利与环境工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51375205);国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51305157;51308066) 吉林省科技发展计划资助项目(20130522105JH) 吉林省高等教育学会资助项目(JGJX2015D196) 广东省创新方法与决策管理系统重点实验室开放课题
【分类号】：TK403
【正文快照】： 汽车作为人们日常生活的代步和运输工具,其动力之源内燃机,其燃烧总能量的15%损耗在机械运动中,而其中很大一部分损耗由摩擦引起,仅活塞-缸套系统摩擦副产生的摩擦功耗就高达整个内燃机摩擦损耗的50%左右[1]。本文考虑到巨大的内燃机使用量,即使将活塞-缸套系统的摩擦损耗降低

【参考文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 景国玺;活塞组多物理场耦合非线性问题及环组机油消耗改进设计研究[D];浙江大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张效翔;内燃机活塞二阶运动与摩擦学行为的瞬态模型研究[D];上海交通大学;2009年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 石培基;董小瑞;;柴油机活塞与缸套的匹配研究现状[J];柴油机设计与制造;2013年02期

2 吴波;丛茜;熙鹏;;带有仿生孔的活塞裙部试验研究[J];大连理工大学学报;2015年01期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 张执南;产品设计中的知识流理论与方法研究[D];上海交通大学;2011年

2 武彬;汽油机低摩擦系统优化及其对节能影响研究[D];吉林大学;2013年

3 张焕宇;基于多物理场耦合的柴油机仿真模型研究与声学性能优化设计[D];浙江大学;2013年

4 张宇;高功率密度柴油机共轭传热基础问题研究[D];浙江大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 刘宇航;活塞二阶运动特性及其影响因素分析研究[D];中北大学;2014年

2 李恒;某新型发动机曲轴连杆活塞系统动力学建模与数值模拟[D];东北大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王庆生;刘q;;高速汽油机活塞的热分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2008年06期

2 黄建华;;PPE轮主机缸套异常磨损及活塞环频繁折断故障分析[J];航海技术;2010年02期

3 朱如鹏，潘升材;燕尾形榫联接修形的数值研究[J];航空学报;1994年11期

4 叶晓明,闵作兴,陈国华,罗马吉;柴油机活塞温度场试验研究及三维有限元分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年03期

5 张标标,张宗杰,刘永长;活塞裙部摩擦润滑及二阶运动的数值分析研究[J];华中理工大学学报;1999年02期

6 徐红梅;郝志勇;贾维新;景国玺;;基于S变换的内燃机噪声信号时频特性[J];江苏大学学报(自然科学版);2008年02期

7 杨陈;郝志勇;陈馨蕊;;柴油机机体辐射噪声预测及低噪声改进设计[J];江苏大学学报(自然科学版);2008年04期

8 景国玺;郝志勇;郭磊;蔡军;余波;;压铸铝、镁合金缸盖罩NVH性能对比[J];江苏大学学报(自然科学版);2009年02期

9 杨诚;周科;陈旭;;发动机壳体辐射噪声预测[J];江苏大学学报(自然科学版);2010年04期

10 张效翔;谢友柏;张执南;王平;;考虑系统变惯量特性的活塞裙部摩擦分析[J];机械设计与研究;2009年03期

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 李迎;内燃机流固耦合传热问题数值仿真与应用研究[D];浙江大学;2006年

2 梁兴雨;内燃机噪声控制技术及声辐射预测研究[D];天津大学;2006年

3 刘世英;内燃机活塞机械疲劳损伤与可靠性研究[D];山东大学;2007年

4 王攀;内燃机活塞拍击及其噪声研究[D];重庆大学;2007年

5 徐红梅;内燃机振声信号时频特性分析及源信号盲分离技术研究[D];浙江大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 曾金玲;发动机结构噪声的仿真分析[D];吉林大学;2004年

2 雷基林;增压柴油机活塞三维有限元分析及温度场试验研究[D];昆明理工大学;2005年

3 陈靠;活塞二阶运动分析及敲击噪声预测[D];哈尔滨工程大学;2007年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宫玉晨;;内燃机活塞材料的发展现状与展望[J];内燃机与配件;2012年05期

2 陈艳;唐前鹏;;内燃机活塞材料及其强化工艺研究现状与展望[J];热加工工艺;2013年14期

3 林木吉洋;徐国贤;;最近的内燃机活塞及其有关问题[J];国外内燃机车;1983年04期

4 俞小莉,伍茜;内燃机活塞热损伤防治研究工作进展[J];内燃机工程;2003年03期

5 郭国庆,谢敬佩,王杰芳,王文焱,王爱琴,李洛利;内燃机活塞材料及其相关技术[J];拖拉机与农用运输车;2004年03期

6 雷基林,申立中,毕玉华,沈颖刚,颜文胜,张韦;有限元分析方法在内燃机活塞研究中的应用[J];拖拉机与农用运输车;2005年04期

7 谭泽飞;雷基林;李阳;;内燃机活塞温度场测试的研究[J];拖拉机与农用运输车;2006年03期

8 吴静;;内燃机活塞优化设计及分析[J];内燃机配件;2009年05期

9 温剑武;董小瑞;王晓辉;王强;;内燃机活塞温度场分析[J];内燃机与配件;2012年02期

10 薛长贵;;内燃机活塞外表面的靠模车削加工[J];机械工人技术资料;1975年01期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 宋汝鸿;杨炳训;桂长林;;内燃机活塞环一缸套磨损问题的理论和实验研究[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集（下册）[C];1997年

2 陆平;王贵军;李连杰;;锯改钻在生产中应用的分析[A];全国第十二届轻合金加工学术交流会论文集[C];2003年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 贵荣;金荣“活”而不“塞”[N];定西日报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 杨振宇;高强化内燃机活塞的摩擦磨损设计[D];北京理工大学;2014年

2 王攀;内燃机活塞拍击及其噪声研究[D];重庆大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 朱敏;内燃机活塞环的润滑及动力学特性的数值分析[D];天津大学;2012年

2 黄志云;内燃机活塞环性能研究[D];华中科技大学;2012年

3 程文虎;内燃机活塞变形与应力三维有限元分析[D];合肥工业大学;2009年

4 焦德志;280型内燃机活塞钢顶环槽抗磨减摩涂层及其摩擦副摩擦学性能的研究[D];北京交通大学;2008年

5 彭梨花;内燃机活塞环-缸套摩擦过程研究[D];昆明理工大学;2004年

6 陈贵清;内燃机活塞环—缸套摩擦磨损过程性能研究[D];昆明理工大学;2005年

7 任e，

本文编号：1311239