内燃机仿生孔型活塞热-结构耦合特性分析.pdf

《内燃机仿生孔型活塞热-结构耦合特性分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、科技导报2014，32(6)www．kjdb．org斜⋯内燃机仿生孔型活塞热一结构耦合特性分析吴波。丛茜，熙鹏，闰振。1．长春工程学院工程训练中心，长春1300122．吉林大学工程仿生教育部重点实验室，长春1300223．三一重型装备有限公司，沈阳110027摘要将凹坑型结构优化变形应用于内燃机活塞一缸套摩擦副中。研究了仿生子L型活塞的热一结构耦合特性。以XL一2V型发动机活塞为试验母体，根据标准活塞的受力分布，运用正交试验法建立了9种仿生孔型活塞试验模型，应用传热分析第3类边界条件和最大侧压力，对其进行了热一结构耦合有限元分析。结果表明，9种仿生孔型活塞模型的裙部最大变形(

2、Dm)和裙部径向变形范围(一．)均小于标准活塞。其中综合性能最优的1仿生活塞裙部的仿生孔为凹坑型。孑L径相对最小(d=1～d分别为1、1．5、2、2．5mm)，且均匀分布(间距1．2。)：小孔径、均匀分布的凹坑型仿生孔使活塞表面润滑油膜更均匀，同时使裙部应力卸载，从而可以有效地减少摩擦磨损，降低机械损耗，提高刚度，延长使用寿命。关键词仿生孑L型活塞：热一结构耦合特性；有限元分析中图分类号TH128；TH126文献标志码Adoi10．3981~．issn．1000—7857．2014．06．012Thermal·—-structuralCouplingAnalysisofInt

3、ernalCombustionEnginesBionicPistonSkirtWUBo，CONGQian，xIPeng2,YANZhen。1．EngineeringTrainingCenter，ChangchunInstituteofTechnology，Changchun130012，China2．KeyLaboratoryofBionicEngineering，MinistryofEducation；JilinUniversity，Changchun130022，China3．SANYHEInternationalHoldingsCo．，Ltd．，Shenyang1100

4、27，ChinaAbstractInthispaper．thepitnon—smoothstructureisusedinthepiston—linersystemofinternalcombustionengines，becauseithasrelativelylittlefrictionandweal"．Pitsandporesaremachinedonthepistonskirtsurface。reducingthefrictionandwearofthepiston-linersystem．Inthisway，theworkinglifeofthesystemisex

5、tended．TakingXL一2Vtypeengineforexample，thestressdistributionisanalyzedwhenthestandardpistonmotions．Usingtheorthogonalexperimentmethod，thispaperhasestablishedninetypesofbionicpasspistontestmodels．Thermal—structuralcouplingfinite—elementanalysisofbionicandstandardpistonswascarriedoutusingthet

6、hirdclassboundaryconditionsinheattransferanalysisandmaximumlateralpressure．Themaximumdeformationandradialdeformationrangeofpistonskirtswereobtained．Theformeraffectedtheskirtoilfilmthicknessandthelatteraffectedtheoilfilmdistributionuniformitydegree．Finally，thefirsttypeofbionicpistonwasselect

7、ed，whichhasbetterperformanceonfrictionreductionandwear-resistancecomparedwithstandardpistons．Theresultsshowthattheuniformlydistributedpit—styledbionicporeswithrelativelysmalldiametersinpistonscouldincreasetheuniformityofoilfilmsonthesurfaceofthepiston，an