| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 引言 | 第13页 |
| 1.2 活塞组件动力学与摩擦学研究的意义 | 第13-14页 |
| 1.3 活塞环组动力学与摩擦学耦合性能研究进展与现状 | 第14-21页 |
| 1.3.1 活塞组件动力学及润滑仿真研究进展与现状 | 第14-18页 |
| 1.3.2 活塞组动力学与摩擦学性能试验研究进展与现状 | 第18-21页 |
| 1.4 本文的主要工作内容 | 第21-23页 |
| 第2章 活塞动力学与摩擦学耦合分析模型 | 第23-49页 |
| 2.1 油膜润滑的雷诺方程 | 第23-25页 |
| 2.1.1 雷诺方程的基本假设 | 第23-24页 |
| 2.1.2 平均雷诺方程 | 第24-25页 |
| 2.2 活塞裙部润滑分析 | 第25-34页 |
| 2.2.1 活塞系统的动力学分析 | 第26-28页 |
| 2.2.2 活塞裙部动压润滑分析 | 第28-30页 |
| 2.2.3 流体润滑与混合润滑的分界 | 第30-31页 |
| 2.2.4 流量因子的确定 | 第31-32页 |
| 2.2.5 微凸体弹性接触模型 | 第32-33页 |
| 2.2.6 摩擦损失功 | 第33-34页 |
| 2.3 数值计算 | 第34-39页 |
| 2.3.1 求解过程 | 第34-36页 |
| 2.3.2 求解平均雷诺方程 | 第36-39页 |
| 2.4 活塞二阶运动模型的验证 | 第39-41页 |
| 2.5 基于设计案例的活塞二阶运动分析 | 第41-47页 |
| 2.5.1 活塞重心偏移量对活塞动力学性能的影响 | 第42-43页 |
| 2.5.2 活塞销偏移量对活塞动力学性能的影响 | 第43-44页 |
| 2.5.3 曲轴偏移量对活塞动力学性能的影响 | 第44-46页 |
| 2.5.4 缸套长度对活塞动力学性能的影响 | 第46-47页 |
| 2.5.5 发火延迟对活塞动力学性能的影响 | 第47页 |
| 2.6 本章小结 | 第47-49页 |
| 第3章 活塞环动力学模型及润滑模型特性分析 | 第49-73页 |
| 3.1 活塞环运动模型 | 第49-51页 |
| 3.2 活塞环润滑模型 | 第51-52页 |
| 3.3 活塞环边界条件对摩擦学性能的影响 | 第52-60页 |
| 3.3.1 润滑区域出口边界条件 | 第53-55页 |
| 3.3.2 润滑区域进口边界条件 | 第55-57页 |
| 3.3.3 润滑区域物理边界 | 第57-60页 |
| 3.4 环组中气体运动模型 | 第60-62页 |
| 3.5 润滑油油耗模型 | 第62-67页 |
| 3.5.1 缸壁上润滑油的蒸发模型 | 第62-63页 |
| 3.5.2 甩油消耗模型 | 第63-65页 |
| 3.5.3 通过活塞环开口的润滑油流量 | 第65-66页 |
| 3.5.4 活塞第一道环岸的刮油作用 | 第66-67页 |
| 3.6 活塞环组动力学分析结果 | 第67-71页 |
| 3.7 本章小结 | 第71-73页 |
| 第4章 摩擦力及油膜厚度测量实验 | 第73-93页 |
| 4.1 摩擦力测量实验 | 第73-78页 |
| 4.2 基于激光诱导荧光原理的油膜厚度测量系统开发 | 第78-82页 |
| 4.2.1 实验原理 | 第78-79页 |
| 4.2.2 荧光物质的选择 | 第79-80页 |
| 4.2.3 测试系统开发 | 第80-82页 |
| 4.3 发动机试验台简介 | 第82-85页 |
| 4.3.1 活塞组件主要结构尺寸 | 第83-84页 |
| 4.3.2 透光窗口的加工 | 第84页 |
| 4.3.3 信号采集策略 | 第84-85页 |
| 4.4 油膜厚度测量实验 | 第85-90页 |
| 4.4.1 油膜厚度校准 | 第85页 |
| 4.4.2 活塞环润滑油膜厚度测量与验证 | 第85-89页 |
| 4.4.3 活塞裙部润滑油膜厚度测量与验证 | 第89-90页 |
| 4.5 本章小结 | 第90-93页 |
| 第5章 热负荷对活塞组件动力学的影响 | 第93-109页 |
| 5.1 活塞热负荷分析中的边界条件 | 第93-96页 |
| 5.1.1 顶面换热边界条件的确定 | 第93-94页 |
| 5.1.2 活塞环槽、环岸及裙部换热边界条件 | 第94-96页 |
| 5.1.3 冷却油腔换热边界条件 | 第96页 |
| 5.2 活塞热负荷分析 | 第96-99页 |
| 5.3 热负荷分析结果 | 第99-102页 |
| 5.3.1 温度结果 | 第99-100页 |
| 5.3.2 活塞热变形结果 | 第100-101页 |
| 5.3.3 活塞头部热流分布结果 | 第101-102页 |
| 5.4 油膜热边界条件的作用 | 第102-106页 |
| 5.5 考虑热变形的典型型线下的活塞动力学分析 | 第106-107页 |
| 5.6 本章小结 | 第107-109页 |
| 第6章 结构参数参数化分析及裙部型线优化设计 | 第109-141页 |
| 6.1 结构参数说明 | 第109-110页 |
| 6.2 裙部计算方案及摩擦损失功 | 第110-114页 |
| 6.3 活塞裙部主要结构参数敏感性分析 | 第114-123页 |
| 6.3.1 确定最大半径情况下的双因素仿真方差分析 | 第115-117页 |
| 6.3.2 确定中凸点位置情况下的双因素仿真方差分析 | 第117-118页 |
| 6.3.3 裙部结构参数三因素线性回归分析 | 第118-123页 |
| 6.4 活塞环槽处主要结构参数敏感性分析 | 第123-126页 |
| 6.4.1 针对活塞环组的计算方案 | 第123-125页 |
| 6.4.2 环槽处结构参数三因素线性回归分析 | 第125-126页 |
| 6.5 典型算例下的活塞动力学分析 | 第126-132页 |
| 6.5.1 活塞裙部最小油膜厚度及其位置 | 第127-128页 |
| 6.5.2 活塞与缸套接触分析 | 第128-132页 |
| 6.6 裙部型线优化设计 | 第132-137页 |
| 6.6.1 活塞裙部冷态型线 | 第133-135页 |
| 6.6.2 对冷态型线的调整原则及路线 | 第135-136页 |
| 6.6.3 调整后的冷态型线 | 第136-137页 |
| 6.7 调整型线后的活塞动力学性能分析 | 第137-139页 |
| 6.7.1 二阶运动分析结果 | 第137-139页 |
| 6.7.2 接触力分析结果 | 第139页 |
| 6.7.3 摩擦损失功结果 | 第139页 |
| 6.8 本章小结 | 第139-141页 |
| 结论 | 第141-145页 |
| 参考文献 | 第145-153页 |
| 攻读博士学位期间取得的学术科研成果 | 第153-155页 |
| 致谢 | 第155页 |
