柴油机活塞的热疲劳寿命预测

按照热疲劳和高温低周疲劳断裂机制研究了柴油机活塞的寿命和安全性评定，采用Ｍｉｓｅｓ当量准则，求出当量应变范围，通过实验证实，它与寿命之间存在着Ｍａｎｓｏｎ Ｃｏｆｆｉｎ公式关系，并把这一表达式推广到复杂应力状态且摆脱结构形状和尺寸的影响，从而可把实验室中利用试件进行的一维状态下疲劳特性的试验结果用于复杂应力状态不同形状和尺寸的构件。最后把这一成果用于１２Ｖ－１８０型柴油机活塞寿命预测并证实用相热疲     

考虑进气效应和非线性接触的活塞瞬态应力研究

针对经验公式计算活塞顶面传热边界不准确和热应力计算中引入位移约束产生人为应力集中的问题,采用燃烧模拟和有限元方法构建非线性接触对,研究活塞瞬态应力。首先,燃烧模拟仿真得到活塞顶面传热边界条件,并实现向有限元模型的瞬态映射;然后,用非线性接触模拟热和力在构件间的传递,对比有、无进气冷却效应下的活塞瞬态温度场,结合测温试验进行温度场验证,对比有、无非线性接触的活塞热应力场;最后,结合机械负荷,进行在交变热-机械负荷作用下的活塞瞬态应力场分析。计算结果表明:采用燃烧模拟和有限元方法进行活塞瞬态温度场研究,能更准确地反映活塞顶面温度在时间上的波动和空间上的不均匀;非线性接触改善了施加位移约束产生的人为热应力集中问题,对比排气侧,活塞进气侧的热应力高出11.9%;热机耦合应力不是热应力和机械应力的简单叠加,且热、机械应力有一定程度的相互抵消。     

基于弹性计算的铝合金活塞低循环疲劳寿命预测

为了研究内燃机铝合金活塞在高温蠕变影响下的低循环疲劳寿命,以柴油机铝合金活塞弹性有限元计算所得的名义应力,应变为基础,利用Ｎｅｕｂｅｒ原则计算其真实弹生应力应变。     

凿岩机活塞疲劳寿命的理论分析

根据赫兹接触应力理论,对活塞疲劳失效进行了破坏机理的讨论,指出距冲击接触表面深度约为二分之一接触圆半径处,由于出现最大剪切应力,此处便形成了裂纹源;分析了影响疲劳裂纹扩展速度的重要因素;提出了活塞接触疲劳寿命的理论估算方法。     

冷却剂参数对铣槽喷管低周疲劳寿命的影响

采用有限体积流固耦合计算方法、非线性有限元热结构耦合分析方法和局部应变法研究大面积比铣槽喷管三维再生冷却槽道在循环工作条件下的热结构变形与低周疲劳寿命,并对比分析了冷却剂质量流量与入口温度对铣槽喷管疲劳使用寿命的影响。计算结果表明,铣槽喷管热结构响应呈现复杂的三维效应,应变较大位置主要分布在与肋连接的内衬区域,喷管中部的残余应变量最大；冷却槽道低周疲劳寿命分布和热结构响应基本一致,最小寿命位于喷管中部与肋相连的内衬区域燃气侧；随冷却剂质量流量增加,铣槽喷管低周疲劳寿命不断提高；随冷却剂入口温度增加喷管尾部低周疲劳寿命值不断降低,而喷管中前部的低周疲劳寿命值却不断提高,当冷却剂入口温度为280K左右时,本文的铣槽喷管总体使用寿命达到最大。      

仿生活塞疲劳寿命预测与回归设计

针对发动机活塞缸套系统的摩擦损失占发动机机械总功耗的50%的问题,基于贝壳体表条纹形凸脊结构的耐磨损特性,对发动机活塞在气缸内往复运动过程中裙部与缸壁产生周期性碰撞导致的磨损进行了仿生研究。将贝壳体表的结构形态以垂直竖状条纹形式沿活塞轴向贯穿设计于裙部,可起到减磨、卸载集中应力、提高疲劳寿命的效果。通过对标准和仿生活塞进行热-机耦合有限单元分析,得出了活塞各个部位的应力应变情况,根据曼森和科芬准则得出了仿生活塞各部位疲劳寿命,并对疲劳寿命进行部分正交多项式回归设计,找出了试验水平、因素与疲劳寿命的内在规律。选取最优仿生活塞和标准活塞进行了台架试验和机理分析,发现这种贯穿于裙部的活塞轴向的浅窄大间距条纹可提高活塞疲劳寿命,条纹深度对活塞各个部位的疲劳寿命影响最大,仿生活塞磨损量比标准活塞平均减小41.4%,温度平均降低7%。该结果可为发动机设计和耐磨损研究提供参考。     

神经网络在材料低周疲劳寿命预测中的应用

采用基于BP算法的三层前向神经网络 ,用滞后环上的数据点辨识滞后环的形状参数 ,并根据疲劳过程形状参数的变化 ,阐明形状参数可以用来预测材料的疲劳寿命 .     

三维应力状态柴油机活塞的低周热疲劳安全性评价

根据柴油机“起动－停车”过程，缸内温度和压力呈现三角波形变化的特点，采用ＡＤＩＮＡＴ和ＡＤＩＮＡ有限元程序，分析了轻４２－１６０柴油机活塞的三维温度场和三维循环弹塑性应力，应变场，并由Ｍｉｓｅｓ当量理论求出相应的当量值，从而得到危险点位置。     

中碳钢三维高温低周疲劳寿命评价

通过试验与计算，用当量应变法、能量法和损伤法讨论了三维交变应力 作用下高温低周疲劳寿命的评价方法，并推出了相应的寿命评价公式。解析 值与实测值的对比结果令人满意，说明此三种寿命评价法可直接用于实际装 置在复杂应力状态下的高温低周疲劳寿命预测。     

薄壁构件的高温低周疲劳寿命的预测与验证

提出了文题的计算模型,它采用非线性弹塑性蠕变有限元法,计算构件危险点在高温及周期保载的交变载荷谱作用下的应力应变响应,以应变范围区分法累积损伤,从而求出构件的疲劳寿命,并以带孔矩形薄板为例作了计算与验证,结果吻合较好,可供工程应用。     

某低压涡轮工作叶片高温低循环疲劳寿命预测

针对某航空发动机低压涡轮工作叶片建立了全尺寸有限元模型·根据台架试验及实际工作承载条件,综合考虑叶片工作时所承受的离心负荷与气流力,进行了弹塑性有限元分析;研究了箍带与叶身小孔的配合间隙对结构应力场分布的影响,发现叶片结构强度的薄弱之处为榫头第一喉部、叶身小孔及叶背一侧圆根处·以此为依据,对叶片进行了高温低循环疲劳寿命预测·计算结果表明:叶身小孔与箍带的最大配合间隙对结构静强度及寿命影响较大,寿命计算时应当考虑平均间隙量的影响;随着计算温度的提高,寿命计算结果大幅度下降·     

风斗进气冷却效果随飞行高度变化规律研究

针对飞机飞行高度增加时风斗进气冷却效果的变化规律这一问题,本文采用数值模拟和试验相结合的方法进行研究。结果发现,在发动机状态相同时,短舱内各测点温度随飞行高度的增加而增加,表明了飞行高度增加,风斗进气的冷却效果会变差。     

基于数据集成的GTCC进气余热制冷的经济评价

为更准确地评价燃气-蒸汽联合循环(GTCC)进气冷却方案,提出了基于数据集成的进气余热制冷经济评价方法.该方法综合了GTCC系统的进气温度特性、进气冷却系统的变工况特性、机组负荷规律以及当地全年标准气象参数等.对华南地区某GTCC进气余热制冷方案的经济评价表明,进气温度每降低1℃,联合循环功率约增大0.5%,而热耗率变化不大.对进气温度从环境温度(30℃)冷却至10℃的冷却方案,按当地气象条件,进气温降年平均可达16℃,GTCC年功率增大8.27%,热耗率增大1.03%,当增容尖峰电价为1.00元/(kW·h)及油价为2200元/t时,投资回收期约两年.     

冷却油腔位置改变对活塞温度场的影响

研究活塞冷却油腔位置改变对活塞温度场的影响.采用Pro/E软件建立德国1015型柴油机活塞的有限元模型(FEM).在性能计算的基础上确定了活塞顶等部位的热边界条件.利用ANSYS软件研究活塞振荡冷却油腔位置改变后,活塞各关键部位温度的变化规律及其对冷却油腔位置的敏感程度.结果表明,冷却油腔位置对活塞各部位温度的影响规律有较大的差别.冷却油腔位置改变对活塞第一环槽影响最大,不仅温度的变化速度有极值点,而且通过移动冷却油腔可以使第一环槽的温度降低约30℃.     

基于稳定性考虑战斗机进气装置一体化设计分析

基于发动机稳定性考虑，回顾了超音速战斗机进气装置的发展历程，并阐述了高性能战斗机所面临的进气装置一体化设计问题，重点分析了国外先进战斗机进气装置在布局型式、结构、附面层控制等方面的一体化设计特点及其卓越性能，最后得出一些有益于解决我国在研新机以及老机的改进改型面临的推进系统稳定性问题的结论和启示。     

无油润滑压缩机活塞环使用寿命的探讨

分析了目前推广应用无油润滑技术过程中压缩机活塞环因其材料、工艺操作条件、检修质量等各种因素引起其使用寿命变化的情况，对延长其使用寿命的方法进行了探讨。     

关于高炉寿命问题的思考

文章对高炉寿命的问题进行了探讨，指出要保障高炉长寿必须选用适宜的耐火材料及优良的冷却设备，严把施工质量关，加强生产操作和管理，完善对高炉的监测环节。     

考虑脑脊液层的局部脑冷却传热分析

基于对脑部生理结构的分析,将脑部分为白质、灰质、脑脊液、颅骨和头皮5层,建立了三维脑部传热模型.讨论了外部冷量,血液灌注率和代谢产热率对温度分布的影响,研究各关键参数对脑部温度的影响规律.并着重比较了考虑脑脊液层与未考虑脑脊液层时的温度分布.结果表明,外部施加的冷量值和血液灌注率对温度分布有较大影响;在未考虑脑脊液层和考虑脑脊液层两种情况下,头皮、颅骨、脑脊液和部分灰质层的温度有较大差异.当冷量值增大时,此温差也会增大.并且两种情况下温差的峰值出现在脑脊液层.     

泡沫铜冷却通道对铸造模具冷却的影响

为了在冷却通道内插入泡沫铜强化冷却高温铸造模具,建立了模拟高温铸造模具冷却的实验系统,研究了不同流量下泡沫铜通道和空通道的模具冷却情况。结果表明,当冷却水体积流量分别为0.1、0.2、0.3和0.4m3/h时,使用泡沫铜通道冷却80s后,模具同一位置的温度比空通道冷却分别低16.2、19.3、23.5和29.4℃,冷却排出热流量较空通道分别高414、581、659和660 W;随着流量增加,使用泡沫铜通道的模具同一位置温度降低、局部温度梯度和热流密度增大,说明冷却通道内插入泡沫铜能够实现铸造模具的快速冷却,并可望用于顺序凝固温度控制。