| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外的研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.1 活塞热力耦合的研究状况 | 第11-12页 |
| 1.2.2 活塞疲劳寿命的研究状况 | 第12页 |
| 1.2.3 研究的发展趋势 | 第12-13页 |
| 1.3 本课题的主要工作 | 第13-17页 |
| 1.3.1 课题来源 | 第13-14页 |
| 1.3.2 课题研究的内容、目标及创新点 | 第14-15页 |
| 1.3.3 课题研究的技术路线 | 第15-17页 |
| 1.4 本章小结 | 第17-18页 |
| 2 建立有限元模型 | 第18-21页 |
| 2.1 模型的建立 | 第18页 |
| 2.2 活塞的材料参数 | 第18-19页 |
| 2.3 模型的网格划分 | 第19-20页 |
| 2.4 本章小结 | 第20-21页 |
| 3 活塞温度场的有限元仿真 | 第21-35页 |
| 3.1 活塞热分析的理论基础 | 第21-22页 |
| 3.1.1 传热学的理论基础 | 第21页 |
| 3.1.2 稳态温度场的三类边界条件 | 第21-22页 |
| 3.2 活塞的温度试验 | 第22-28页 |
| 3.2.1 活塞温度测试的要求及几种常用方法 | 第22页 |
| 3.2.2 试验方法的选用 | 第22-23页 |
| 3.2.3 试验用活塞及试验设备 | 第23-24页 |
| 3.2.4 试验前期准备工作 | 第24-25页 |
| 3.2.5 试验步骤 | 第25页 |
| 3.2.6 试验数据处理 | 第25-27页 |
| 3.2.7 活塞实际工作温度测试 | 第27-28页 |
| 3.3 边界条件的确定 | 第28-32页 |
| 3.3.1 活塞顶部的换热系数 | 第28-29页 |
| 3.3.2 活塞火力岸和环岸的换热系数 | 第29-31页 |
| 3.3.3 活塞内腔的换热系数 | 第31-32页 |
| 3.4 活塞温度场计算结果分析 | 第32-33页 |
| 3.5 活塞特征点温度测试值与仿真计算值的对比分析 | 第33-34页 |
| 3.6 本章小结 | 第34-35页 |
| 4 活塞的热-力耦合计算 | 第35-48页 |
| 4.1 弹性力学理论基础 | 第35-39页 |
| 4.1.1 弹性力学的基本假设 | 第35-36页 |
| 4.1.2 热应力的基本概念 | 第36页 |
| 4.1.3 热弹性力学的应用 | 第36-39页 |
| 4.2 活塞的机械载荷边界条件 | 第39-42页 |
| 4.2.1 活塞顶部的燃气压力 | 第39-40页 |
| 4.2.2 活塞的往复惯性力 | 第40-42页 |
| 4.3 约束条件的设置 | 第42-43页 |
| 4.3.1 传统的活塞仿真的约束设置 | 第42页 |
| 4.3.2 本课题中活塞的约束设置 | 第42-43页 |
| 4.4 摩擦接触边界的设置 | 第43-46页 |
| 4.4.1 接触行为 | 第44页 |
| 4.4.2 求解方式的选择 | 第44-45页 |
| 4.4.3 接触刚度的设置 | 第45页 |
| 4.4.4 球型域 | 第45页 |
| 4.4.5 金属材料表面间的摩擦特性 | 第45-46页 |
| 4.5 活塞的耦合仿真 | 第46-47页 |
| 4.5.1 耦合的边界条件 | 第46页 |
| 4.5.2 活塞耦合计算结果分析 | 第46-47页 |
| 4.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 5 活塞结构的改进设计 | 第48-60页 |
| 5.1 活塞的改进措施 | 第48-51页 |
| 5.2 改进后活塞的机械负荷计算结果分析 | 第51-53页 |
| 5.3 改进后活塞的温度场和热负荷计算结果分析 | 第53-55页 |
| 5.4 改进后活塞的耦合计算结果分析 | 第55-59页 |
| 5.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 6 活塞疲劳寿命预测 | 第60-66页 |
| 6.1 活塞的抗疲劳设计方法 | 第60页 |
| 6.2 活塞疲劳寿命的理论基础 | 第60-61页 |
| 6.3 活塞的疲劳特性 | 第61页 |
| 6.4 活塞疲劳寿命的计算方法 | 第61-62页 |
| 6.5 活活塞的疲劳劳寿命仿真真 | 第62-65页 |
| 6.5.1 活活塞的疲劳劳寿命仿真流流程 | 第62-63页 |
| 6.5.2 活塞材料的疲劳特性 | 第63页 |
| 6.5.3 载荷谱的设置 | 第63-64页 |
| 6.5.4 结构改进后活塞在耦合场下的疲劳寿命预测结果 | 第64-65页 |
| 6.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 7 结论与展望 | 第66-68页 |
| 7.1 结论 | 第66页 |
| 7.2 展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-70页 |
| 附录A 发动机可靠性试验记录表 | 第70-71页 |
| 附录B 发动机全速全负荷试验记录表 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |