本文關(guān)鍵詞：具有仿生條紋結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)活塞疲勞特性回歸分析

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【摘要】：活塞不僅是內(nèi)燃機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)部件而且工作環(huán)境最為惡劣。該文通過對(duì)活塞形態(tài)的改進(jìn),來提高活塞減磨、降阻的效用,以延長活塞的疲勞壽命。首先針對(duì)內(nèi)燃機(jī)實(shí)際工況確定機(jī)械和熱邊界條件,然后對(duì)活塞進(jìn)行熱-機(jī)耦合仿真分析,觀察其應(yīng)力、應(yīng)變和變形情況。受到與內(nèi)燃機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)情況接近的土壤動(dòng)物蚯蚓的減阻、耐磨體表結(jié)構(gòu)的啟發(fā),根據(jù)受試活塞外形尺寸,將宏觀形態(tài)的仿生條紋和通孔設(shè)計(jì)加工在活塞裙部表面,以達(dá)到減磨、散熱、提高活塞疲勞壽命的目的。活塞熱-機(jī)耦合分析結(jié)果表明其整體受力為不均勻分布,基于此該文改進(jìn)研究了變尺寸排布的仿生條紋深度、寬度、列間距。采用三水平三因素正交表制定9種仿生活塞試驗(yàn)方案,采用部分正交多項(xiàng)式回歸設(shè)計(jì)對(duì)仿生活塞熱-機(jī)耦合分析和疲勞壽命預(yù)測結(jié)果進(jìn)行對(duì)比并優(yōu)化仿生結(jié)構(gòu)。選取3個(gè)最優(yōu)活塞和標(biāo)準(zhǔn)活塞進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)。最終發(fā)現(xiàn)仿生活塞比標(biāo)準(zhǔn)活塞疲勞壽命平均提高了8.8%,磨損量平均減小了90%,頂部溫度平均降低了5%。該研究為活塞形態(tài)優(yōu)化改進(jìn)和延長內(nèi)燃機(jī)整機(jī)疲勞壽命提供了參考。
【作者單位】： 長春工程學(xué)院工程訓(xùn)練中心;吉林大學(xué)工程仿生教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;長春工業(yè)技術(shù)學(xué)校教務(wù)科;長春工程學(xué)院水利與環(huán)境工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 內(nèi)燃機(jī) 疲勞試驗(yàn) 仿生學(xué) 仿生條紋 回歸設(shè)計(jì) 內(nèi)燃機(jī)活塞
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51375205);國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(51308066) 吉林省科技發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(20130522105JH) 吉林省高等教育學(xué)會(huì)資助項(xiàng)目(JGJX2015D196)
【分類號(hào)】：TK403
【正文快照】： 吳波,叢茜,楊利,劉洋,金紹江,王洪臣,劉鴻濤,田為軍.具有仿生條紋結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)活塞疲勞特性回歸分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,32(4):48-55.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.04.007 http://www.tcsae.orgWu Bo,Cong Qian,Yang Li,Liu Yang,Jin Shaojiang,Wang Hongchen,Liu H

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1088174