本文關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)零部件熱負(fù)荷仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 近年來,發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度不斷提高,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)主要零件的熱負(fù)荷分析成為了發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)以及改進(jìn)工作中的重要環(huán)節(jié)。有限元仿真分析方法是發(fā)動(dòng)機(jī)零件熱負(fù)荷分析的一種有效手段。本文就是利用有限元法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零件進(jìn)行了熱負(fù)荷仿真分析。 本文是在某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的初期設(shè)計(jì)階段對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件:活塞、氣缸體以及氣缸蓋進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及熱負(fù)荷有限元仿真分析。本文首先根據(jù)參考機(jī)型資料以及相關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)資料,設(shè)計(jì)了活塞、氣缸體與缸蓋的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程采用參數(shù)化造型設(shè)計(jì)軟件Pro/E。 本文根據(jù)相關(guān)研究得到的經(jīng)驗(yàn)公式與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),同時(shí)結(jié)合擬開發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)參數(shù)確定分析邊界條件。本文使用大型通用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行網(wǎng)格劃分及熱負(fù)荷有限元分析,分析得到各零件的熱負(fù)荷分布情況。 本文對(duì)活塞進(jìn)行了燃?xì)鈸Q熱系數(shù)、燃?xì)馄骄鶞囟鹊扔绊懸蛩貙?duì)熱負(fù)荷的影響分析,并且結(jié)合活塞溫度負(fù)荷較高的實(shí)際情況,分析了內(nèi)腔冷卻對(duì)活塞熱負(fù)荷的影響。對(duì)氣缸體針對(duì)實(shí)際使用情況,進(jìn)行了在地面、高空等各種使用環(huán)境下的熱負(fù)荷情況分析,同時(shí)也分析了壞境溫度、燃?xì)馄骄鶞囟扰c空氣換熱系數(shù)對(duì)氣缸體熱負(fù)荷的影響。根據(jù)氣缸蓋熱負(fù)荷情況設(shè)計(jì)了不同的氣缸蓋結(jié)構(gòu),分析了相應(yīng)結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷情況,對(duì)兩種氣缸蓋結(jié)構(gòu)方案分別進(jìn)行了環(huán)境溫度、燃?xì)馄骄鶞囟纫约暗装褰Y(jié)構(gòu)變化對(duì)熱負(fù)荷影響的計(jì)算分析。 通過計(jì)算分析,得到活塞、氣缸體、氣缸蓋的基本熱負(fù)荷分布情況。同時(shí)得到燃?xì)鈸Q熱系數(shù)、燃?xì)馄骄鶞囟鹊葥Q熱影響因素對(duì)活塞、氣缸體、氣缸蓋的影響程度。分析得出了氣缸蓋底板結(jié)構(gòu)變化對(duì)氣缸蓋熱負(fù)荷影響的程度。
【關(guān)鍵詞】：熱負(fù)荷 有限元方法 活塞 氣缸體 氣缸蓋
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TK403
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-16
• 1.1 引言11
• 1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷有限元分析研究概況11-14
• 1.3 選題意義與論文主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 1.3.1 論文選題背景與意義14-15
• 1.3.2 論文主要研究工作15-16
• 2 發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷有限元分析理論與課題方法概述16-29
• 2.1 傳熱問題基本理論16-21
• 2.1.1 導(dǎo)熱微分方程16-17
• 2.1.2 導(dǎo)熱問題定解條件17
• 2.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷分析中邊界條件確定17-21
• 2.2 熱彈性分析基本理論21-23
• 2.2.1 基本方程21-23
• 2.2.2 邊界條件23
• 2.3 熱負(fù)荷分析有限元方法理論23-26
• 2.3.1 有限元方法概述23-24
• 2.3.2 熱傳導(dǎo)方程求解的有限元法24-25
• 2.3.3 應(yīng)力方程求解的有限元法25-26
• 2.4 課題研究方法概述26-29
• 2.4.1 材料選取與建模軟件介紹26
• 2.4.2 分析軟件介紹26-28
• 2.4.3 單元確定與網(wǎng)格剖分28
• 2.4.4 分析方法28-29
• 3 活塞熱負(fù)荷分析29-53
• 3.1 活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與基本熱負(fù)荷分析29-35
• 3.1.1 模型設(shè)計(jì)29-30
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分30-32
• 3.1.3 邊界條件確定與加載32
• 3.1.4 初步熱負(fù)荷分析結(jié)果32-35
• 3.2 空氣流動(dòng)對(duì)活塞熱負(fù)荷影響35-41
• 3.2.1 邊界條件確定35-36
• 3.2.2 分析結(jié)果對(duì)比分析36-41
• 3.3 內(nèi)部燃?xì)馄骄鶞囟茸兓瘜?duì)活塞熱負(fù)荷影響41-45
• 3.3.1 邊界條件確定41
• 3.3.2 結(jié)果對(duì)比分析41-45
• 3.4 內(nèi)部燃?xì)鈸Q熱系數(shù)對(duì)活塞熱負(fù)荷影響45-49
• 3.4.1 邊界條件確定45
• 3.4.2 結(jié)果對(duì)比分析45-49
• 3.5 采用噴油冷卻后活塞熱負(fù)荷情況49-51
• 3.5.1 邊界條件確定49
• 3.5.2 分析結(jié)果49-51
• 3.6 活塞熱負(fù)荷分析總結(jié)51-53
• 4 氣缸體熱負(fù)荷分析53-73
• 4.1 氣缸體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與初步熱負(fù)荷分析53-57
• 4.1.1 模型設(shè)計(jì)53-54
• 4.1.2 網(wǎng)格剖分54-55
• 4.1.3 邊界條件確定55
• 4.1.4 氣缸體熱負(fù)荷分析結(jié)果55-57
• 4.2 高空環(huán)境下熱應(yīng)力分布分析57-58
• 4.2.1 邊界條件確定57
• 4.2.2 分析結(jié)果57-58
• 4.3 空氣換熱系數(shù)對(duì)氣缸體熱負(fù)荷影響58-63
• 4.3.1 邊界條件確定58-59
• 4.3.2 分析結(jié)果59-63
• 4.4 環(huán)境溫度變化對(duì)氣缸體熱負(fù)荷影響63-68
• 4.4.1 極限環(huán)境溫度熱負(fù)荷分析63-66
• 4.4.2 僅環(huán)境溫度變化對(duì)氣缸體熱負(fù)荷影響分析66-68
• 4.5 內(nèi)部燃?xì)馄骄鶞囟葘?duì)氣缸體熱負(fù)荷影響68-71
• 4.5.1 邊界條件確定68-69
• 4.5.2 分析結(jié)果69-71
• 4.6 氣缸體熱負(fù)荷分析總結(jié)71-73
• 5 氣缸蓋熱負(fù)荷分析73-102
• 5.1 初步設(shè)計(jì)方案及其熱負(fù)荷分析73-80
• 5.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73-74
• 5.1.2 有限元網(wǎng)格劃分74-76
• 5.1.3 邊界條件確定76-77
• 5.1.4 分析結(jié)果77-80
• 5.2 改動(dòng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)與熱負(fù)荷分析80-85
• 5.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)80-81
• 5.2.2 網(wǎng)格劃分81-82
• 5.2.3 有限元熱負(fù)荷分析82-85
• 5.3 換熱因素對(duì)熱負(fù)荷影響分析85-95
• 5.3.1 外部環(huán)境溫度影響分析85-90
• 5.3.2 內(nèi)部燃?xì)馄骄鶞囟扔绊懛治?/span>90-95
• 5.4 結(jié)構(gòu)因素對(duì)熱負(fù)荷影響分析95-101
• 5.5 氣缸蓋熱負(fù)荷分析總結(jié)101-102
• 6 全文總結(jié)與工作展望102-104
• 6.1 全文總結(jié)102-103
• 6.2 工作展望103-104
• 參考文獻(xiàn)104-107
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集107

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