基于ansys的柴油机活塞结构强度与温度场研究

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1、々化学化硕古学化论义基于ＡＮＳＹＳ的柴油机活塞结构强度与温度场研究贺敏超殘廣乂聲二〇—＊五年十二月．．．．．．．＞：．：．＇．．．＇－．＇八；－（：．：；．：扣．＼却＇咕Ｖ．．，Ｖ－１，Ｉ’、Ｉ’．户Ｖｖ軒＇、＇■’．／７７：．．分类号ＴＫ４２２密级公开ＵＤＣ６２１．４专业学位硕±学位论文基于ＡＮＳＹＳ的柴油机活塞结构强度与温度场研究贺敏超学科专业动力工程指导教师黄豪中教授论义答獻日期２０１５．．．１２．０２学位授予日期２０１５１２

2、３０答辩委员会主席黄惠兰广西大学学位论文原倒性和使用授权声明本人声明所呈交的论文。，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果除已特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的研究成果。与，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料一我同王作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均己在论文中作了明确说明。。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学：本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即学校有权保存并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和

3、电子版，允许论文被査阅和借阅，可将学位论文的全部、、或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可Ｗ采用影印缩印或其它复制手段保存汇编学位论文。本学位论文属于：□保密。，在年解密后适用授权巧不保密。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）＇．：么？ｒ从论文作者签名：曰期：知少指导教师签名：豕、日期．＾；作者联系电话：电子邮箱基于ＡＮＳＹＳ的柴油机活塞结构强度与温度场硏究摘要对柴油机关键部件活塞的要求随着现代社会的不断发展而对结构强度及耐久性要求越来越高，借助ＦＥＡ方法即有限元分析法分析柴油机的活塞，、分析其温

4、度、热应力的变化情况，对提高活塞结构设计的理论水平确保最佳的使用效果具有非凡的意义。本文选择的研究对象为某车型的柴油机立活塞数据模型借助有限元分析方法，深入分析该活塞的温活塞，通过建一度场和应力场的情况，为柴油机活塞的研究提供了定的指导意义。文章首先建立了活塞的兰维有限元计算模型，介绍了建立过程Ｗ及相关的重要参数与稳态分析和动态分析所需的边界条件。在温度场方面，有限元分析计算得到了稱合系统稳态温度场结果，结果表明柴油机活塞的温°°Ｃ度最高为２％Ｃ，最低为９１．５，分别在燃烧室凸台边缘＾？及底部探测到，且发现一个明显的规律是其顶

5、部温度高于裙部而侧边温度从底部到顶部慢慢上升。与已有文献的分析结果对比本文可知仿真结果可Ｗ比较合理真实地反映柴油机活塞的稳定工作状态，表明所建的有限元模型可靠，分析结果可信。一。得到温度场结果后，再进步研究了热应力场变化情况为了得出瞬。态机械应力，首先将机械载荷加载上去，其中机械载荷应当是周期性的一起进行分析瞬态稱合应力就是将瞬时热应力与瞬态机械应力樣合在。利用建立的模型分析了应力变化情况和变形的时变曲线图，应力变化情况指，研究应力集中部位，及力度、幅值等多个变量而且不同位置对应力的１影响也进行了仔细考虑。根据结果显示

6、，应力较大的地方出现在温度梯度也比较大的位置，而且燃气爆发压为对机械应力的影响最为明显，但禪合应力的来源表现出了随时间和位置变化的规律。不过需要指出的是，稱合应力最大的时刻是燃气爆发的压力时刻。结果证明了使用瞬态分析法对于活塞工作循环的动态特性的分析是一种更好的途径，因为它能更真实地反应活塞工作状态和特性。本文的结果可Ｗ为活塞热分析和应力分析等可靠性设计提供理论支撑。关键词：柴油机活塞有限元分析ＡＮＳＹＳ温度场应力场ＩＩＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＤＩＥＳＥＬＥＮＧＩＮＥＰＩＳＴＯＮＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳＴＥＮＧＴＨ

7、ＡＮＤＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＦＩＥＬＤＢＡＳＥＤＯＮＡＮＳＹＳＡＢＳＴＲＡＣＴＤｅｍａｎｄｓｏｆｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｌｉｆｅｏｆｔｈｅｋｅｙａｒｔｓｏｆｔｈｅｄｉｅｉｓｅｌｅｎｉｎｅａｒｅｐｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｈｉｈ．Ｔｈｅｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄａｎａｌｓｉｓｆｏｒｄｉｅｓｅｌｇｐｙｐｉｓｔｏｎａｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｂｙｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｌ

8、ｏａｄａｎｄｔｈｅｓｔｒｅ化（ｉｉｓｔｒｉｂ