内燃机活塞温度场分析.pdf

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1、4内燃机与配件2012年第2期内燃机活塞温度场分析TemperatureFieldAnalysisofCombustionEnginePiston温剑武董小瑞王晓辉王强(中北大学)[摘要]建立了二分之一活塞模型，应用HyperMesh软件对模型进行了网格划分，计算了活塞的温度场，为活塞的结构改进和优化提供了理论依据。[关键词]活塞HyperMesh温度场Keywords：PistonHyperMeshTemperaturefield1概述的曲线或尺寸非常小的曲线在划分有限元网格的内燃机在工作过程中，活塞不仅承受着周期性时候会在局部生成尺寸非常小

2、的网格或照成网格的机械负荷，还承受着高温的热负荷。现代内燃机尺寸变化剧烈，影响网格质量。为此可以利用Hy．不断向强化、增压、高升功率等方向发展。而伴随着perMesh的曲线或边的抑制功能，将距离非常近的曲内燃机转速和功率的增大。必然导致活塞热负荷的线中的一条和尺寸非常小的曲线抑制掉。被抑制的增加。活塞作为发动机的关键部件，能否解决热负曲线或边在划分有限元网格的时候就不会再生成荷问题是提高整机技术水平的关键，直接影响内燃节点[21机的工作可靠性和耐久性。而确定活塞温度场分布是解决所有计算活塞热负荷问题的基础工作口1。2活塞模型的建立本文所分析的活

3、塞是一个组合式的活塞，通过螺栓将活塞头和活塞体紧固在一起。燃烧室为凹坑形状，位于活塞顶部的中央。本文所采用的活塞模型有如下几个特点：(1)本文所用活塞模型冷却方式为冷却腔和震荡冷却的复合冷却方式。图1活星模型(2)活塞的冷却油腔是重要的冷却通道，建模一般来说．将有限元单元划分的越小，计算精时需要认真分析．如实建模。度就会越高，但是单元数量会受限于计算机资源l3_。(3)由于本身活塞的形状是很复杂的，在不影所以网格的划分既要保证计算的精度，又不能耗费响分析准确度的前提下。对活塞建模进行了一定程过多的计算时间。但是为了保证计算精度，需要在度的简化，

4、如倒角和倒圆等。活塞形状复杂和温度变化剧烈的地方对网格进行(4)由于建立的活塞模型是一个对称体，考虑加密。活塞头部的温度梯度是最大的，所以本文在到计算的效率问题．本文建立了二分之一的模型。划分网格时对活塞的头部的网格进行了加密。共产所建立的模型如图1所示生了18760个节点，10849个单元。图2为模型的有限3有限元网格的划分元网格图。HyperMesh是目前应用最广泛的前处理软件，4活塞温度场计算它主要用于汽车行业，已经成为全球汽车行业的标4．1活塞传热边界条件的确定准配置。本文应用HyperMesh软件对模型进行网格取得一个符合实际工况的热

5、边界条件，是进行的划分，第一步工作是几何清理。由于距离非常近活塞温度场计算的关键。它决定了结果的正确与