某船用柴油機活塞組的設(shè)計與傳熱分析
發(fā)布時間:2021-02-28 22:26
活塞在工作時,受高溫燃氣作用,可能發(fā)生各種失效現(xiàn)象,直接影響發(fā)動機的可靠性和耐久性。選取某船用柴油機為研究對象,設(shè)計其活塞組,利用UG軟件進行三維建模,并利用ABAQUS軟件對其溫度場和熱應(yīng)力進行研究和分析。結(jié)果表明:活塞最高溫度出現(xiàn)在燃燒室喉口部位,燃燒室底部存在較大的熱應(yīng)力。分析結(jié)果可為活塞優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù),并提出優(yōu)化設(shè)計方案。
【文章來源】:內(nèi)燃機與配件. 2020,(12)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
活塞三維模型
活塞有限元網(wǎng)格模型
結(jié)合活塞換熱邊界條件,使用ABAQUS軟件對活塞熱應(yīng)力進行求解,其Mises應(yīng)力分析結(jié)果見圖4。根據(jù)圖4可知,活塞最大熱應(yīng)力為222MPa,位于活塞內(nèi)腔上部,對應(yīng)活塞頂最薄位置。同時第3~4道環(huán)槽底部存在較大的熱應(yīng)力,其值約為92.9MPa;钊麅(nèi)腔采用噴油冷卻形式,溫度較低,而燃燒室底部與第3、4道環(huán)槽本身溫度較高,又和內(nèi)腔之間距離較近,故局部溫度梯度過大,這是本次設(shè)計活塞熱應(yīng)力集中的主要原因。局部溫差在50~100℃之間,該值在材料設(shè)計允許范圍內(nèi)。圖4 活塞熱應(yīng)力云圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]柴油機活塞溫度場有限元分析[J]. 郭超. 內(nèi)燃機與配件. 2020(02)
[2]496ZQ柴油機活塞熱負荷研究及評價[J]. 萇轉(zhuǎn),趙云磊. 內(nèi)燃機. 2018(03)
[3]活塞結(jié)構(gòu)參數(shù)對柴油機活塞傳熱與溫度場的影響分析[J]. 鄧晰文,雷基林,文均,溫志高,申立中. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(10)
[4]某柴油機活塞熱負荷分析[J]. 劉猛,宋希庚,王洪峰,殷玉龍. 內(nèi)燃機與配件. 2017(03)
[5]基于熱機耦合的國-Ⅴ柴油機活塞強度及變形數(shù)值分析[J]. 祖炳鋒,方強,劉捷,徐玉梁,郝長利,張俊紅. 內(nèi)燃機工程. 2014(01)
[6]基于ABAQUS軟件的CB250汽油機活塞熱分析[J]. 王勇,王敬,王騰. 內(nèi)燃機. 2012(03)
[7]柴油機活塞熱負荷的試驗研究及其有限元分析[J]. 孫平,張玲,王為成. 小型內(nèi)燃機與摩托車. 2008(03)
碩士論文
[1]增壓柴油機活塞熱力性能有限元仿真分析[D]. 林梅君.湖南大學 2016
[2]R12V280ZJ型大功率中速柴油機活塞開發(fā)[D]. 鄭永強.上海交通大學 2015
本文編號:3056548
【文章來源】:內(nèi)燃機與配件. 2020,(12)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
活塞三維模型
活塞有限元網(wǎng)格模型
結(jié)合活塞換熱邊界條件,使用ABAQUS軟件對活塞熱應(yīng)力進行求解,其Mises應(yīng)力分析結(jié)果見圖4。根據(jù)圖4可知,活塞最大熱應(yīng)力為222MPa,位于活塞內(nèi)腔上部,對應(yīng)活塞頂最薄位置。同時第3~4道環(huán)槽底部存在較大的熱應(yīng)力,其值約為92.9MPa;钊麅(nèi)腔采用噴油冷卻形式,溫度較低,而燃燒室底部與第3、4道環(huán)槽本身溫度較高,又和內(nèi)腔之間距離較近,故局部溫度梯度過大,這是本次設(shè)計活塞熱應(yīng)力集中的主要原因。局部溫差在50~100℃之間,該值在材料設(shè)計允許范圍內(nèi)。圖4 活塞熱應(yīng)力云圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]柴油機活塞溫度場有限元分析[J]. 郭超. 內(nèi)燃機與配件. 2020(02)
[2]496ZQ柴油機活塞熱負荷研究及評價[J]. 萇轉(zhuǎn),趙云磊. 內(nèi)燃機. 2018(03)
[3]活塞結(jié)構(gòu)參數(shù)對柴油機活塞傳熱與溫度場的影響分析[J]. 鄧晰文,雷基林,文均,溫志高,申立中. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(10)
[4]某柴油機活塞熱負荷分析[J]. 劉猛,宋希庚,王洪峰,殷玉龍. 內(nèi)燃機與配件. 2017(03)
[5]基于熱機耦合的國-Ⅴ柴油機活塞強度及變形數(shù)值分析[J]. 祖炳鋒,方強,劉捷,徐玉梁,郝長利,張俊紅. 內(nèi)燃機工程. 2014(01)
[6]基于ABAQUS軟件的CB250汽油機活塞熱分析[J]. 王勇,王敬,王騰. 內(nèi)燃機. 2012(03)
[7]柴油機活塞熱負荷的試驗研究及其有限元分析[J]. 孫平,張玲,王為成. 小型內(nèi)燃機與摩托車. 2008(03)
碩士論文
[1]增壓柴油機活塞熱力性能有限元仿真分析[D]. 林梅君.湖南大學 2016
[2]R12V280ZJ型大功率中速柴油機活塞開發(fā)[D]. 鄭永強.上海交通大學 2015
本文編號:3056548
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