程文虎;
1:合肥工业大学机械与汽车工程学院
摘要：本研究建立了某轿车用高速汽油机活塞的几何模型,应用三维有限元分析软件,完成了活塞在热力耦合作用下的应力与变形分析。研究表明活塞的热力耦合应力对活塞的强度有重要影响,同时活塞变形呈非轴对称分布,变形后裙部外形轮廓形状发生较大变化。由于活塞裙部形状对活塞润滑特性有重要影响,因此,本文的结果为进一步准确分析裙部润滑特性提供了基础,为活塞改进设计提供了参考。
关键词： 活塞;;非轴对称;;力分析;;耦合分析
Abstract: In this paper a geometry model
for piston of a high-speed gasoline engine is established.By using the
three-dimensional finite element analysis software,the stress and deformation
of piston under the action of the effect of thermo-mechanical coupling are
analyzed.Results show that the thermo-mechanical coupled stress has an
important impact on the piston intensity.The piston deformation is distributed
in the form of non-axial symmetry,therefore,changing the piston skirt
profile.Because lubrication property of piston skirt is strongly affected by
the profile of piston skirt,the research results build a good foundation for
the further analysis to piston skirt lubrication and offers reference for deep
piston design.
Keywords: Piston;Non-axially Symmetry;Force
Analysis;Coupled Analysis
参考文献：
[1]佟景伟,李林安,李鸿琦等.在温度和机械载荷作用下活塞应力与变形的三维有限元分析[J].内燃机学报,1995,13(2):123~131.
[2]周先辉,马骏,李伯名.活塞三维有限元分析[J].华北工学院学报,1998,19(2):171~173.
[3]杨俊武,张煜盛,骆周全.铰接式组合活塞三维有限元分析[J].柴油机设计与制造,1998,83(2):17~21.
[4]方华,王天灵,李盛成等.一种新的摩托车活塞有限元模型[J].摩托车技术,1998,13(9):6~11.
[5]陶建幸,戴明晨.1E39FM汽油机活塞有限元分析[J].机械设计与制造工程,1999,28(3):11~12.
[6]郑永刚,马学军.活塞强度有限元分析[J].山东内燃机,1999,59(1):20~24.
[7]杨俊武.D6114ZQ柴油机活塞三维有限元分析及结构改进[J].柴油机设计与制造,2000,90(1):25~29.
[8]冯立岩,高希彦,夏惠民等.8E160柴油机活塞组热载荷及机械载荷耦合分析[J].内燃机学报.2002,20(5):441~446.
[9]董小瑞,张翼.高速汽油机活塞有限元分析[J].内燃机.2004,(5):9~14.
[10]张旭红.某汽油机活塞机械载荷作用下的有限元分析[J].电力学报,2004,19(2):167~169.
[11]陈永东,钟绍华.基于Pro/MECHANICA的内燃机活塞有限元分析[J].汽车技术.2006,(6):12~16.
[12]雷基林,申立中,杨永忠,等.4100QBZ增压柴油机活塞机械载荷与热载荷耦合分析[J].燃烧科学与技术.2008,14(1):61~66.
[13]肖永宁,潘克煜,韩国埏.内燃机热载荷和热强度[M].北京:机械工业出版社,1988:31~81.
[14]王庆生,刘焜.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).2008,31(6):839~842.
[15]刘焜,桂长林,谢友柏.考虑活塞裙部润滑状态的活塞二阶运动分析及活塞设计参数的研究[J].机械工程学报.1998,34(3):19~25.
[16]Zhu D,Cheng H.S,Arai T and Hamai K.A
NumericalAnalysis for Piston Skirt in Mixed Lubrication,Part:BasicModeling[J].J
Tribol Trans ASME.1992,114(3):553~562.
|
