柴油机活塞热负荷和机械负荷耦合研究.pdf

閛√’耀¨.芈础郏柴油机活塞热负荷和机械负荷耦合研究菇善≯、。:::”学科专业:动力机械及工程研究生:何振鹏指导教师:张俊红教授天津大学机械工程学院二零一零年六一苓一苓,平/、;:√岔一一弥豯!笨酢痏铲。警淑一.∥夯”嘞,.嶂誊坼秘。。,囊●。.~呻,
导师签名:≥摊啡学位论文作者签名:砾肛岛签字日期:导师签名:筠煅/红气,拢日签字日期:#琾年隆比独创性声明学位论文版权使用授权书。口D暌自拢日或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解叁壅盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的签字同期:畂D研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:籭【≮哆。/厶/’·。.
飞中文摘要勺峄如懵关键词:活塞是发动机的关键零部件之一,活塞工作的可靠性、耐久性直接关系到发动机的整体性能。活塞工作环境恶劣,承受很高的热负荷和机械负荷,热负荷主要是活塞顶面高温燃气引起的,高温燃气不仅使活塞顶部温度比较高,同时会引起活塞的许多部位热流密度比较大。活塞的机械负荷主要是由于活塞在运动过程中要承受爆发压力、往复惯性力、侧向力、摩擦力等机械载荷。实际工作中活塞是在两种负荷共同作用下工作的,因此使得活塞在工作中的应力应变分析变得复本文采用有限元方法对某柴油机活塞的温度进行分析,得到活塞的温度分布规律,并将活塞温度分布结果代入到多体动力学分析模型中来分析活塞的侧推力,分析结果表明温度是通过改变连杆轴线偏离气缸轴线的角度来影响侧推力的。在此基础上,分析侧推力对活塞的应力分布所产生的影响,计算活塞在热负荷、机械负荷和热机负荷耦合作用下活塞的应力和变形,结果表明侧推力会导致活塞裙部、环槽、活塞销座根部应力增加,在活塞热机耦合分析中,活塞变形主要是热变形。同时研究结果为降低侧推力对活塞应力的影响以及深入了解活塞应力和变形受各种负荷影响情况提供了理论基础。为了研究燃烧室顶面边界条件对活塞的热负荷的影响,运用捣治方法对燃烧室项面的燃烧情况进行分析,并分析了不同曲轴转角下燃烧室内活塞附近的燃气温度分布、速度分布、密度分布,计算结果表明活塞顶部附近的传热系数、热流密度与燃烧室内活塞表面燃气的速度分布、密度有关,在压缩行程活塞项部的燃烧室喉口热流密度最大,主要是由燃烧室内部的流体速度分布引起的,膨胀过程中燃烧室底部、燃烧室喉口处的热流密度比较高,主要是由于燃烧室内部燃油着火和内部流场引起的。活塞;温度场;热负荷;机械负荷;热机耦合;传热系数;热流密杂。度,一。,....
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⋯,九《录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章活塞热分析与有限元分析理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第三章活塞温度场分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.目一课题背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯活塞热负荷及其耦合分析研究概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⒄购突钊邢拊=7椒ā本文主要研究内容■⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯活塞热分析理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....⋯⋯.=饩龌钊任侍庠怼有限元解决活塞应力和应变问题原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...!=∈颇茉怼活塞传热边界条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..活塞二维传热分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.活塞三维传热分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..■厶.,
第四章机械负荷研究和活塞热机耦合分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第五章活塞流固耦合分析初探⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第六章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..杈“Ⅸ.〗峁治觥本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯