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采用有限元方法對某柴油機(jī)活塞的溫度進(jìn)行分析,得到活塞的溫度分布規(guī)律,并將活塞溫度分布結(jié)果代入到多體動(dòng)力學(xué)分析模型中來分析活塞的側(cè)推力,在此基礎(chǔ)上,分析側(cè)推力對活塞的應(yīng)力分布產(chǎn)生的影響,計(jì)算活塞在熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷和熱機(jī)負(fù)荷耦合作用下活塞的應(yīng)力和變形.結(jié)果表明,側(cè)推力會(huì)導(dǎo)致活塞裙部、環(huán)槽和活塞銷座根部應(yīng)力增加,在活塞熱機(jī)耦合分析中,活塞變形主要是熱變形.為降低側(cè)推力對活塞應(yīng)力的影響以及深入了解活塞應(yīng)力和變形受各種負(fù)荷影響情況提供了理論基礎(chǔ).
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本文總結(jié)了Cummins公司在鑄鐵鑲?cè)钊辰Y(jié)失效方面的經(jīng)驗(yàn)。柴油機(jī)活塞鑄鐵環(huán)座的設(shè)計(jì)及粘結(jié)層影響到活塞的可靠性,斷續(xù)的冷態(tài)裂縫缺陷滲透到Alfin粘結(jié)層被確認(rèn)為是活塞粘結(jié)分離失效的原因,基于有限元分析與實(shí)驗(yàn)提出了環(huán)座設(shè)計(jì)的參數(shù)。利用超聲波探傷進(jìn)行嚴(yán)格的檢測可以減少部件中的缺陷。
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