科技导报
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과기도보
SCIENCE & TECHNOLOGY REVIEW
2014年
6期
75-79
,共5页
仿生孔型活塞%热-结构耦合特性%有限元分析
倣生孔型活塞%熱-結構耦閤特性%有限元分析
방생공형활새%열-결구우합특성%유한원분석
bionic pistons%thermal-structural coupling%finite-element analysis
将凹坑型结构优化变形应用于内燃机活塞-缸套摩擦副中,研究了仿生孔型活塞的热-结构耦合特性.以XL-2V型发动机活塞为试验母体,根据标准活塞的受力分布,运用正交试验法建立了9种仿生孔型活塞试验模型,应用传热分析第3类边界条件和最大侧压力,对其进行了热-结构耦合有限元分析.结果表明,9种仿生孔型活塞模型的裙部最大变形(Dmax)和裙部径向变形范围(Uxmas-Uxmin)均小于标准活塞,其中综合性能最优的1#仿生活塞裙部的仿生孔为凹坑型,孔径相对最小(d1～d4分别为1、1.5、2、2.5 mm),且均匀分布(间距1.2°)；小孔径、均匀分布的凹坑型仿生孔使活塞表面润滑油膜更均匀,同时使裙部应力卸载,从而可以有效地减少摩擦磨损,降低机械损耗,提高刚度,延长使用寿命.
將凹坑型結構優化變形應用于內燃機活塞-缸套摩抆副中,研究瞭倣生孔型活塞的熱-結構耦閤特性.以XL-2V型髮動機活塞為試驗母體,根據標準活塞的受力分佈,運用正交試驗法建立瞭9種倣生孔型活塞試驗模型,應用傳熱分析第3類邊界條件和最大側壓力,對其進行瞭熱-結構耦閤有限元分析.結果錶明,9種倣生孔型活塞模型的裙部最大變形(Dmax)和裙部徑嚮變形範圍(Uxmas-Uxmin)均小于標準活塞,其中綜閤性能最優的1#倣生活塞裙部的倣生孔為凹坑型,孔徑相對最小(d1～d4分彆為1、1.5、2、2.5 mm),且均勻分佈(間距1.2°)；小孔徑、均勻分佈的凹坑型倣生孔使活塞錶麵潤滑油膜更均勻,同時使裙部應力卸載,從而可以有效地減少摩抆磨損,降低機械損耗,提高剛度,延長使用壽命.
장요갱형결구우화변형응용우내연궤활새-항투마찰부중,연구료방생공형활새적열-결구우합특성.이XL-2V형발동궤활새위시험모체,근거표준활새적수력분포,운용정교시험법건립료9충방생공형활새시험모형,응용전열분석제3류변계조건화최대측압력,대기진행료열-결구우합유한원분석.결과표명,9충방생공형활새모형적군부최대변형(Dmax)화군부경향변형범위(Uxmas-Uxmin)균소우표준활새,기중종합성능최우적1#방생활새군부적방생공위요갱형,공경상대최소(d1～d4분별위1、1.5、2、2.5 mm),차균균분포(간거1.2°)；소공경、균균분포적요갱형방생공사활새표면윤활유막경균균,동시사군부응력사재,종이가이유효지감소마찰마손,강저궤계손모,제고강도,연장사용수명.
