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毕业设计基于ANSYS的发动机活塞三维温度场计算(3) 毕业设计基于ANSYS的发动机活塞三维温度场计算(3)

格式:word 上传:2022-06-26 00:07:01

《毕业设计基于ANSYS的发动机活塞三维温度场计算(3)》修改意见稿

1、“.....定义载荷。,出现对话框点击,出现对话框,在里设置换热系数在里设置环境温度,设置好后,点击。以同样的方法,在各个需要加载的面上进行加载。计算先进行计算前的设置依次点击在这栏中选择,在这栏中选择,点击。求解,弹出对话框,点击。结果显示显示温度分布彩色云图。在新弹出的对话框中,点击,选择,点。如图图温度分布彩色云图结果分析本文成功地在软件中画出了汽油机活塞的实体模型,并导入到了有限元分析软件中,通过加载相应的边界条件,使活塞的温度场再现,通过观察活塞的温度场,对其结果进行分析......”

2、“.....为活塞热负荷分析和结构改进提供了依据。由温度场可以看出,活塞顶部与燃气接触的表面最高温度约为,位于活塞顶部中心处,因此活塞的最高温度在活塞顶面位置,这要求活塞有较大的导热截面以防止大的热应力和烧蚀的发生。从总体上考虑,活塞的火力岸区域是受热最为严重的地方,所以要充分的考虑活塞的材质,提高活塞的抗热性,以防活塞顶部发生热变形。活塞环槽上下面及内侧面的温度差为,温度梯度相对较大,加上此处的尖角多,又是活塞散热的重要途径,所以应特别考虑此处的结构。特别是第环槽的温度差很大,应给予充分的重视......”

3、“.....所以在设计活塞时,要考虑活塞在受热时产生的轴向的热变形。在外侧面,沿轴向从上到下,温度由高到低,第环槽处温度为左右活塞销座处最高温度大约为,内腔面最高温度大约为。从分析结果来看,活塞顶部的温度稍高,特别是第环槽部分的温度过高,活塞顶部形成热积累。活塞环区的温度对于发动机的可靠性是极为重要的,环区温度过高,将使润滑油变质甚至碳化,造成活塞环粘结,失去活动性,使环槽迅速磨损变形,严重时将造成发动机气缸套擦伤,甚至拉缸。值得注意的问题是,应将安装易熔合金丝的位置顺序熔点值记牢,不要把易熔合金丝弄错,以免难于分析原因......”

4、“.....还有种热电偶测量温度法,通过热电偶导线把活塞温度孔中的积碳和残留合金等清理干净之后,再装入新的易熔合金丝。特别注意的是,第二次测试时,发动机工况冷却水温油温等试验条件应保持与第次相同。应尽量减少重装次数,若重复三次以上,则测试精度很难达到要求平,并用带孔冲头收口,避免易熔合金丝受振动或惯性力的作用而窜出。测温结束之后,检查活塞易熔合金的熔化情况,对个别测温点所装易熔合金丝全部熔化或不熔化的情况,应重新选择易熔合金丝进行试验。此时应将原测温磨合时,应在小负荷工况下磨合......”

5、“.....易熔合金丝直径有的采用。为了使易熔合金丝和孔接触良好,可用专用工具轻轻敲实,其顶部应修整成与零件表面齐准确地测出测试部位的温度,应在欲测部位装入能包含该温度的几个相连续温度的易熔合金丝。在装配易熔合金之前,活塞要经过充分磨合,并将发动机性能调整至正常状态。将装好易熔合金的活塞装入发动机,再稍加磨合。在场和传热为原则这也是其它测试方式的原则。如果易熔合金丝与零件上的孔之间接触不良积炭残留合金或有小变形,或者燃气进入缝隙等情况,将导致热阻增大或改变热流方向......”

6、“.....为了能较理特性进行试验,见图。易熔合金的冶炼需要有专门的技术,熔点般在之间。其散热途径与活塞结构和冷却的方式密切有关。般没有冷却油腔的或是大部分热量系通过活塞环散去,而有冷却腔的活塞大部分热量通过冷却油带走,经过活塞环散去的热量仅为左右。这样第道活塞环的热负荷就显著降低,但活塞顶部的热应力就显著增加。因此对不同冷却方案它们的结构设计和热状态就全然不同。综上所述,内燃机活塞式个在很不利的受热状态条件下工作的零件,活塞的使用可靠性在很大程度上影响整台内燃机的使用可靠性......”

7、“.....而其中活塞的热状态是主要的个因素。要评价活塞的热状态,直观而有效的方法是求得活塞的温度场,从温度场就可总观活塞温度的全貌及其热流分布是否合理,以便为其热负荷的改善指明途径,同时活塞的温度场还是求取热应力和热变形的主要依据。根据求得的应力和变形,就可以判断活塞在工作状况下的疲劳强度,以及活塞的冷热形状,为活塞的最优化设计提供依据。活塞温度场测试概述目前,活塞设计多采用经验值和理论计算如有限元分析等来预测活塞在发动机中运行时的温度场分布。但该方法受到些因素的制约如活塞型式,边界条件等,只能近似模拟活塞温度场......”

8、“.....必须进行装机试验。目前国内外公司采用的活塞温度场测试方法主要有以下几种硬度塞法硬度塞法测试温度的原理是利用经过淬火的种金属材料般采用等在加热后产生永久性硬度变化,在不同的温度下进行回火,其表面硬度也将不同的现象。这种硬度的最后变化,既取决于它所承受的最高温度,又取决于此温度所延续的时间。因此,将金属材料加工成小螺钉,如图所示,并预先测出其温度硬度曲线,在测试时,把小螺钉装在被测零件上,当发动机按定工况运行定时间之后,取下这些小螺钉,并在硬度计上测出表面硬度,再根据该金属材料的温度硬度曲线......”

9、“.....此法为目前国际通用的方法。该测试方式精度与硬度塞材料的均匀性热处理工艺及控制等均密切相关,人为的操作误差影响也较大,需要有定经验的专业人员来操作,硬度计上测定刻痕长度的光学计量精度也有定影响。其优点是操作简单,成本较低,只需在待测部位加工出螺纹孔,安装硬度塞即可进行试验,无需热电偶导线和其它试验系统装置。图该测试方式只能得到工况下的最高温度。在试验前必须确保螺钉安装的准确可靠性及空隙,防止螺钉蹦出螺孔。残留硬度法利用铝合金在高温状态下硬度降低现象,直接进行活塞温度分布测量,这是应用硬度法测温度的简易原理......”

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