CNG发动机活塞热-机耦合应力分析

作     者：陈洋 何畏 贺军超 熊尉伶 杨志勇 张自立 Chen Yang;He Wei;He Junchao;Xiong Weiling;Yang Zhiyong;Zhang Zili

作者机构：西南石油大学机电工程学院成都610500 四川省特种设备检验研究院成都610061 吉利四川商用车有限公司四川南充637000 

出 版 物：《机械科学与技术》 (Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering)

年 卷 期：2017年第36卷第12期

页      面：1941-1948页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：四川省科技支撑计划项目(2015GZ0159)资助 

主　　题：CNG发动机 活塞 弧面衬套 结构设计 耦合分析 应力 

摘      要：随着CNG发动机不断地向着高速化、大功率的方向发展,使得活塞销座由于应力集中而引起疲劳裂纹。为此,设计了一种新型弧面衬套活塞销座,对衬套进行了运动分析和装配条件分析。通过有限元方法分析了活塞在机械载荷、热-机耦合载荷条件下的应力分布状态。研究结果表明:在机械载荷作用下,新型活塞-衬套的Mises应力比原活塞降低了25.3%,新型活塞销座最大Mises应力比原活塞降低了27.9%,新型活塞销座的接触应力比原活塞降低了35.4%。活塞在热-机耦合载荷作用下的应力状态与在机械载荷作用下的结果相似,活塞应力状态都有很大改善。装配有衬套的活塞销座的应力分布更加的均匀,更容易形成润滑油膜。因此,该结构具有降低活塞销座应力、提高润滑能力和提高活塞销座的疲劳寿命的优点。