考虑进气冷却效应的活塞低周疲劳寿命预测

• 作者: 张俊红 徐天舒 李云强 李伟东 王静超 赵立普
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 活塞 进气冷却 热-机耦合 疲劳寿命
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 页码范围: 45-51
• 页数: 7页
• 分类号: TK422
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201907007

摘要

针对进气过程中活塞顶面温度分布不均匀,会对活塞疲劳寿命计算产生影响的问题,采用燃烧模拟和有限元方法,结合材料试验,进行了活塞低周疲劳寿命预测.首先,通过CFD仿真,获取了考虑进气冷却效应的燃烧室温度分布,有限元仿真计算了活塞温度和应变;然后,进行了573 K下的活塞材料拉伸试验和疲劳试验,获取了活塞材料力学参数并推导出活塞疲劳寿命预测模型;最后,结合活塞应变和疲劳寿命预测模型,对比分析了进气冷却效应对活塞低周疲劳寿命的影响.研究结果表明:考虑进气冷却的燃烧室,燃气温度分布不对称,进排气侧的温差达到了75 K左右;活塞应变较大的位置主要集中在活塞凹坑底部、冷却油腔内部、环岸内部和活塞销孔上半部;考虑进气冷却效应导致活塞最大应变值上升了0.425％,低周疲劳寿命降低了13.8％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐天舒	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	9	19	3.0	4.0
2	李云强		12	23	3.0	4.0
4	李伟东	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	5	3	1.0	1.0
5	王静超	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	5	0	0.0	0.0
6	赵立普		4	0	0.0	0.0