| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1. 课题的来源及目的 | 第12-18页 |
| 1.1.1. 船用中高速柴油机发展趋势 | 第12-13页 |
| 1.1.2. 高强化活塞结构形式及其适用范围 | 第13-14页 |
| 1.1.3. 面临的主要问题及解决手段 | 第14-18页 |
| 1.2. 高强化活塞设计技术国内外现状 | 第18-26页 |
| 1.2.1. 各相关领域分析技术现状 | 第18-26页 |
| 1.2.2. 高强化活塞设计技术小结 | 第26页 |
| 1.3. 本文拟开展的工作及技术路线 | 第26-28页 |
| 第2章 活塞多物理场联合建模及分析技术研究 | 第28-56页 |
| 2.1. 引言 | 第28页 |
| 2.2. 活塞多物理场分析所需的数值计算理论 | 第28-33页 |
| 2.2.1. 固体力学有限元基本控制方程及解法 | 第28-30页 |
| 2.2.2. 传热学有限元基本控制方程及解法 | 第30-31页 |
| 2.2.3. 一般场问题的控制方程及解法 | 第31-32页 |
| 2.2.4. 热应力分析理论 | 第32-33页 |
| 2.3. 活塞多物理场联合建模研究 | 第33-39页 |
| 2.3.1. 缸内燃烧分析模型 | 第33-36页 |
| 2.3.2. 振荡冷却分析模型 | 第36-38页 |
| 2.3.3. 活塞有限元模型 | 第38-39页 |
| 2.4. 活塞换热边界条件的确定方法 | 第39-52页 |
| 2.4.1. 活塞传热途径分析 | 第39-40页 |
| 2.4.2. 经验法确定缸内燃气热力状态 | 第40-47页 |
| 2.4.3. CFD-CAE耦合技术确定缸内燃气热力状态 | 第47-48页 |
| 2.4.4. 经验法确定活塞冷却侧边界条件 | 第48-49页 |
| 2.4.5. CFD-CAE耦合法确定活塞振荡冷却侧边界条件 | 第49-50页 |
| 2.4.6. 多物理场结果映射 | 第50-52页 |
| 2.4.7. 组合活塞接触部分的导热系数 | 第52页 |
| 2.5. 活塞模型接触设置 | 第52-55页 |
| 2.5.1. 接触面的结构设计 | 第52-54页 |
| 2.5.2. 接触面的模型设置 | 第54-55页 |
| 2.6. 本章小结 | 第55-56页 |
| 第3章 高强化活塞温度场换热边界条件研究 | 第56-73页 |
| 3.1. 引言 | 第56页 |
| 3.2. 基于CFD-CAE耦合法的活塞顶换热边界条件研究 | 第56-59页 |
| 3.2.1. 燃烧分析初始条件和边界条件 | 第56-57页 |
| 3.2.2. 缸内燃烧仿真模型及求解算法 | 第57页 |
| 3.2.3. 活塞顶换热边界条件计算结果 | 第57-59页 |
| 3.3. 基于CFD-CAE耦合法的活塞冷却腔换热边界条件研究 | 第59-67页 |
| 3.3.1. 活塞振荡冷却油腔边界条件计算 | 第59-60页 |
| 3.3.2. 活塞冷却腔振荡冷却计算 | 第60-67页 |
| 3.4. 基于经验公式法的活塞顶换热边界条件研究 | 第67-71页 |
| 3.4.1. 工作过程计算模型及结果 | 第67-68页 |
| 3.4.2. 活塞顶换热边界条件离散化 | 第68-71页 |
| 3.5. 经验法与映射法对比研究 | 第71-72页 |
| 3.6. 本章小结 | 第72-73页 |
| 第4章 高强化活塞温度场分析研究 | 第73-88页 |
| 4.1. 引言 | 第73页 |
| 4.2. 活塞计算参数设置 | 第73页 |
| 4.3. 活塞温度场研究实例 | 第73-77页 |
| 4.3.1. 基于经验公式法的活塞温度场分析 | 第74-75页 |
| 4.3.2. 基于CFD-CAE耦合法的活塞温度场分析 | 第75-76页 |
| 4.3.3. 基于混合法的活塞温度场分析 | 第76-77页 |
| 4.4. 活塞温度场分析结果对比研究 | 第77-87页 |
| 4.4.1. 活塞温度场结果分析 | 第77-78页 |
| 4.4.2. 基于CFD-CAE耦合法的经验公式修正 | 第78-80页 |
| 4.4.3. 活塞温度场测试 | 第80-84页 |
| 4.4.4. 活塞温度场仿真与测试结果对比 | 第84-87页 |
| 4.5. 本章小结 | 第87-88页 |
| 第5章 高强化活塞结构强度分析研究 | 第88-118页 |
| 5.1. 引言 | 第88页 |
| 5.2. 活塞材料高温力学性能测试研究 | 第88-92页 |
| 5.2.1. 试验方法的确定 | 第88-89页 |
| 5.2.2. 试验数据及试验结果 | 第89-92页 |
| 5.3. 活塞结构强度分析研究 | 第92-104页 |
| 5.3.1. 接触及材料参数设置 | 第92-94页 |
| 5.3.2. 结构场分析边界条件及计算工况 | 第94-96页 |
| 5.3.3. 影响活塞结构强度的因素分析 | 第96-104页 |
| 5.4. 活塞结构强度分析结果 | 第104-112页 |
| 5.4.1. 活塞热态结构强度分析结果 | 第105-110页 |
| 5.4.2. 活塞热态变形结果研究 | 第110-112页 |
| 5.5. 活塞裙冷态静强度应力测试 | 第112-117页 |
| 5.5.1. 测点布置方案 | 第112-114页 |
| 5.5.2. 试验设计及试验载荷 | 第114-115页 |
| 5.5.3. 试验结果及对比分析 | 第115-117页 |
| 5.6. 本章小结 | 第117-118页 |
| 第6章 活塞耐久性试验测试研究 | 第118-124页 |
| 6.1. 引言 | 第118页 |
| 6.2. 活塞裙疲劳强度平台考核试验 | 第118-120页 |
| 6.2.1. 试验规划 | 第118页 |
| 6.2.2. 试验过程及结果 | 第118-120页 |
| 6.3. 活塞 1000h耐久性配机试验 | 第120-123页 |
| 6.3.1. 试验目的及试验过程 | 第120-121页 |
| 6.3.2. 试验后拆检结果 | 第121-123页 |
| 6.4. 本章小结 | 第123-124页 |
| 第7章 全文总结及展望 | 第124-126页 |
| 7.1. 全文总结及主要创新点 | 第124页 |
| 7.2. 工作展望 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-135页 |
| 致谢 | 第135-136页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第136-137页 |
