活塞的传热和热强度研究

发布时间：2017-03-26 14:08

  本文关键词：活塞的传热和热强度研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车市场的激烈竞争，促使生产厂家极大地缩短了产品开发时间；另一方面，发动机朝着增压、高功率、轻量化方向的迅速发展，又使研究人员更加注重发动机强度问题的研究。从而也使许多新的研究方法应用其中，来解决影响发动机工作可靠性所遇到的问题。 对于活塞这样承受很大热负荷的发动机关键零件，其热负荷和热强度问题是影响发动机耐久性、可靠性和经济性的关键问题。国外对于热负荷的研究已经深入到润滑油、积碳等细小而关键因素对发动机热负荷和热强度的影响。国内起步较晚，，现在对于活塞热负荷问题的研究才从二维转向三维问题。 本文建立了JL466Q发动机的四分之一活塞模型，采用有限元方法计算了活塞的机械强度、温度场和热应力，在温度载荷下热疲劳问题，获得了合理的计算结果。研究了活塞在燃气爆发压力和温度载荷共同作用下活塞的应力和变形机理，并进行了数值模拟，结果表明活塞在顶部以热应力为主，在裙部以机械应力为主。 最后，本文研究了活塞顶部厚度对活塞温度场和热应力的影响规律： ①活塞顶部厚度越小，活塞的整体温度将要升高，活塞顶部与活塞内腔的温差也要增大。 ②活塞顶部厚度越小，活塞的最大热应力值也将增大，从而使活塞的强度变低，活塞的寿命缩短，影响发动机的强化程度的提高。
【关键词】：活塞 有限元 机械强度 温度场 热应力 热疲劳
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TK403
【目录】：

• 中文摘要Ⅰ4-5
• 英文摘要Ⅱ5-8
• 1 绪论8-15
• 1．1 活塞热和强度分析的背景和意义8-10
• 1．2 热和强度数值模拟现状10-12
• 1．3 数值模拟技术在产品开发中的应用12-13
• 1．4 本文的主要研究内容及意义13-15
• 2 活塞热分析理论15-29
• 2．1 活塞的热状态15
• 2．2 活塞热分析原理15-21
• 2．2．1 热分析的理论基础16-17
• 2．2．2 温度场的三类边界条件和初始条件17-18
• 2．2．3 温度场在空间域上的离散化18-21
• 2．3 热弹性理论21-26
• 2．3．1 热弹性理论的基本方程21-23
• 2．3．2 热应力的求解23-26
• 2．4 活塞的热疲劳寿命估算方法26-29
• 3 活塞的温度场分析29-37
• 3．1 活塞的热负荷29-30
• 3．2 活塞的温度场分析30-36
• 3．2．1 活塞热对流边界条件30-34
• 3．2．2 活塞的温度场分析34-36
• 3．3 小结36-37
• 4 活塞的强度分析37-50
• 4．1 引言37-38
• 4．2 活塞的机械应力分析38-44
• 4．2．1 活塞边界条件和载荷的处理38-41
• 4．2．2 活塞机械应力和变形分析41-44
• 4．3 铝活塞热应力计算与分析44-45
• 4．4 活塞的综合应力强度分析45-47
• 4．5 活塞低频热疲劳分析47-49
• 4．6 小结49-50
• 5 活塞顶厚度对热强度的影响50-58
• 5．1 引言50
• 5．2 影响传热的因素50-56
• 5．2．1 影响活塞温度的其他因素50-51
• 5．2．2 活塞顶厚度对传热的影响51-55
• 5．2．3 活塞顶部厚度对热应力的影响55-56
• 5．3 小结56-58
• 6 结论58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-63

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 戴全春;赵建平;;柴油机活塞温度场和耦合应力计算[J];柴油机;2012年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 余远菊;组合式活塞有限元分析[D];哈尔滨工程大学;2011年

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本文编号：268900