Steady-state thermal stress analyse

Steady-state thermal stress analyses are performed to study the effect of thermal barrier coating of various thicknesses
of the stabilized magnesia-zirconia on diesel engine pistons. The variations of temperature and thermal stress on the
piston are investigated for both coated and uncoated piston crowns. Thermal stress analyses are performed by using the
general purpose package software ANSYS, produced by ANSYS Inc. The piston model used in the simulation is
manufactured for the diesel engine. The engine chosen for this analysis is adirect injection diesel engine with a 130 mm
bore and 160 mm stroke. The engine is rated at 300 kW at 1500 rev/min for turbocharged configuration and watercooled.
The geometric compression ratio is 19:1. In the simulation, an axi symmetric finite element model is used to
reduce the total number of elements and computational time because of geometrical symmetry, thermal boundary
conditions and loading. Uniform shapes and forms of elements play a significant role in providing accurate results.
Therefore, the meshing of the piston, bond coat and coating is achieved with a axisymmetric 2D plane (thermal-stress)
element with eight nodes in such a way that it can support irregular shapes without losing too much accuracy. The
system is modeled in multi-layers with a defined interface between them such as a top coat, bond coat and substrate.
Pistons body is aluminum and piston crown is are made of SiC. These materials are assumed to be linearly elastic and
isotropic.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การวิเคราะห์ความเครียดความร้อนท่อนดำเนินการศึกษาผลของความร้อนเคลือบความหนาต่าง ๆของมีความเสถียรจะเซอร์โคเนียบนลูกสูบเครื่องยนต์ดีเซล รูปแบบของความเครียดอุณหภูมิและความร้อนในการลูกสูบมีการตรวจสอบทั้งเคลือบ และไม่เคลือบลูกสูบดี ดำเนินการวิเคราะห์ความเค้นของความร้อนโดยการวัตถุประสงค์ทั่วไปซอฟต์แวร์แพคเกจ ANSYS ผลิต โดย ANSYS อิงค์ เป็นแบบลูกสูบที่ใช้ในการจำลองผลิตเครื่องยนต์ดีเซล โปรแกรมสำหรับการวิเคราะห์นี้เป็นเครื่องยนต์ดีเซลฉีด adirect กับ 130 มม.ช่วงชักกระบอกสูบและ 160 มม. เครื่องยนต์มีนาน 300 kW ที่ 1500 หมุนรอบ/นาทีเทอร์โบฟิกและ watercooledอัตราการบีบอัดรูปทรงเรขาคณิตเป็น 19:1 จำลอง แบบสมมาตรไนต์ axi ถูกใช้ในการลดจำนวนขององค์ประกอบและคำนวณเวลาเนื่องจากทางเรขาคณิตสมมาตร ขอบเขตของความร้อนเงื่อนไขและโหลด ชุดรูปแบบขององค์ประกอบและมีบทบาทสำคัญในการให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องดังนั้น การ meshing ของลูกสูบ เสื้อพันธบัตรและการเคลือบเป็นไปได้ ด้วยเครื่องบิน 2D axisymmetric (ความเครียด)องค์ประกอบกับโหนแปดในลักษณะที่จะสามารถรองรับรูปร่างผิดปกติโดยไม่สูญเสียความถูกต้องมากเกินไป การระบบจะจำลองหลายชั้นด้วยอินเตอร์เฟซที่กำหนดระหว่างท็อปโค้ท พันธบัตรตรา และพื้นผิวร่างกายของลูกสูบเป็นอลูมิเนียม และมงกุฎลูกสูบทำจาก SiC วัสดุเหล่านี้จะถือว่ามีความยืดหยุ่นเชิงเส้น และisotropic

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วิเคราะห์ความเครียดความร้อนมั่นคงของรัฐจะต้องดำเนินการเพื่อศึกษาผลของการเคลือบอุปสรรคการระบายความร้อนที่มีความหนาต่าง ๆ
ของความเสถียรผงขาว-เซอร์โคเนียในลูกสูบเครื่องยนต์ดีเซล รูปแบบของอุณหภูมิและความร้อนบน
ลูกสูบจะถูกตรวจสอบสำหรับทั้งเคลือบและไม่เคลือบผิวครอบลูกสูบ วิเคราะห์ความเครียดความร้อนจะดำเนินการโดยใช้
ซอฟแวร์แพคเกจที่ใช้งานทั่วไป ANSYS ผลิตโดย ANSYS อิงค์รูปแบบลูกสูบที่ใช้ในการจำลอง
ที่ผลิตสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล เครื่องยนต์ทางเลือกสำหรับการวิเคราะห์นี้เป็นเครื่องมือในการฉีดดีเซล adirect กับ 130 มิลลิเมตร
เจาะและ 160 มมโรคหลอดเลือดสมอง . เครื่องยนต์อยู่ในอันดับที่ 300 กิโลวัตต์ที่ 1,500 รอบ / นาทีสำหรับการกำหนดค่าและองคาพยพ watercooled
อัตราส่วนการอัดเรขาคณิตคือ 19: 1 ในการจำลองการ AXI สมมาตรรูปแบบองค์ประกอบ จำกัด จะใช้ในการ
ลดจำนวนขององค์ประกอบและเวลาการคำนวณเพราะสมมาตรเรขาคณิตขอบเขตความร้อน
เงื่อนไขและโหลด รูปร่างเครื่องแบบและรูปแบบขององค์ประกอบที่มีบทบาทสำคัญในการให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง.
ดังนั้นสอดคล้องของลูกสูบเสื้อพันธบัตรและการเคลือบจะประสบความสำเร็จกับเครื่องบิน axisymmetric 2D (ความร้อนความเครียด)
องค์ประกอบแปดโหนดในลักษณะที่จะสามารถ สนับสนุนรูปร่างผิดปกติโดยไม่สูญเสียความถูกต้องมากเกินไป
ระบบเป็นแบบจำลองในหลายชั้นด้วยอินเตอร์เฟซที่กำหนดไว้ระหว่างพวกเขาเช่นเสื้อชั้นเสื้อพันธบัตรและสารตั้งต้น.
ร่างกายลูกสูบเป็นอลูมิเนียมและลูกสูบมงกุฎที่ทำจาก SiC วัสดุเหล่านี้จะถือว่าเป็นเส้นตรงที่มีความยืดหยุ่นและ
isotropic