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  • 基于ProMECHANICA的内燃机活塞有限元分析伟德国际备用

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    活塞是发伟德国际备用动机的重要部件之一,其设计质量直接关系到发动机的性能。活塞结构伟德国际备用复杂,作为内燃机的主要受热部件,受到周期性交替的机械和热负荷;它经常在高温、高速、高负荷和困难的冷却条件下工作,因此容易发生故障。因此,有必要对内燃机的热负荷和机械负荷进行模拟,以评估内燃机的可靠性。同时,对内燃机的发展也具有十分重要的意义。

    有限元分析技术在改善活塞产品性能、促进活塞发展中的重要作用越来越受到人们的重视。伟德国际备用Pro/MECHANICA是PTC开发的功能强大的有限元软件,是Pro/E中相对独立的一个模块。它可以与Pro/ENGINEER实现无缝集成,即几何建模与有限元分析的完全集成。主要用于静态分析、动态分析、振动分析、热分析、疲劳分析和疲劳预测。通过对发动机、车体、起重机结构的分析,可以帮助工程师在设计中找到应力集中点,更新设计,延长产品的使用寿命,并且具有非常高的准确率,可以避免许多设计缺陷。

    本文利用有限元分析工具Pro/MECHANICA对某内燃机活塞进行了有限元分析。伟德国际备用

    通过对内燃机活塞在一个工作循环(四冲程)中平均温度场和应力场的有限元分析,为内燃机活塞的热应力和散热评估以及活塞结构设计的改进提供参考依据。伟德国际备用

    1.在活塞的有限元分析中,热分析是整个耦合分析的基本环节,传热边界条件的建立是决伟德国际备用定热分析准确性的最重要因素。

    2.在热负荷作用下,活塞的最高温度出现在活塞的上表面,最低温度出现在活塞裙的下端。伟德国际备用活塞的主要热量是从活塞环上散失的。伟德国际备用第一环槽的温度过高,也有很多与油槽的大小,因为更大的油槽切断了传热从顶部的活塞裙,导致蓄热活塞的顶部。伟德国际备用

    3.在气体爆炸压力、往复惯性力和活塞销座分布力的作用下,危险应力位置在活塞销座上表面内缘,最大等效应力值为145MPa。伟德国际备用

    4.在瓦斯爆炸压力和热负荷共同作用下,活塞的应力值主要由压力负荷应力决定。伟德国际备用活塞在联轴器作用下的受力趋势与压力载荷作用下的伟德国际备用趋势一致,对应的等效应力高于压力载荷作用下的等效应力。最大等效应力出现在销座与销座的接触面上,活塞销座内缘存在局部应力集中现象,这是活塞可能失效的位置。伟德国际备用

    5.对活塞的工作疲劳寿命分析表明,疲劳寿命最小的部分,即活塞配置中最“易碎”的部分,其疲劳寿命值大于期望伟德国际备用值,说明活塞结构能够完全满足工作需要。

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