Abstract. The piston is a "heart" o

Abstract. The piston is a "heart" of the engine and its working condition is the worst one of the key parts of the engine in the working environment. So it is very important for structural analysis of thepiston. This paper analies and calculates the piston by ProENGEER software to gain a result, which improves and optimizes the structure of the piston.
Introduction
In recent years, digital simulation technology has been developing rapidly. Virtual piston is
established by ProENGEER easily. As is well-known that virtual piston can simulate the product all kinds of chatacter in the real environment. The results of simulation will be used to optimize piston design, in order to shorten the cycle, reduce the cost and improve the quality of products. Piston is one of the key components in a motor and it closely relates to the machine performance, carbon emissions and the economy. With the engine higher speed and strengthen developing, its higher pressure ratio and higher power improve constantly. Pistons work condition is more and more bad, so its reliability has becomed the key factors to improve engine reliability. Structure and working environment of pistons are very complex. In the working environment, the pistons will produce stress and deformation because of the periodic load effect, which are from high gas pressure, high speed reciprocating motion from the inertia force, lateral pressure, friction and so on. Burning of the high pressure gas products high temperature, which makes piston expands in order that its interior produces thermal stress and thermal deformation. The thermal deformation and mechanical deformation will cause piston cracks, tortuosity, etc. Therefore, it is essential to analy the stress field, temperature field, heat transfer, thermal load and mechanical load coupling of piston in order to lower the heat load and improve the thermal stress distribution and improve its working reliability during the piston designed. Analysis method of the finite element provides a powerful calculation tool, which is better than test method and theory analysis method and has become an important means for internal combustion engine performance study.
Piston Structure Design
Design Engine Piston
According to the design parameters, we use Pro/E software to establish the piston model. In this paper, we consider the symmetry of the piston geometry structure and adopt 1 /4 model to analy the piston, which can simplify the calculation process of finite element, shorten the time of analysis and also can get a good analysis result. We establish piston model by Pro/E as shown in figure 1.
Model Parameter Settings
Select the "Mechanica" in the "application" of menu and set the parameters. First, set model
material for aluminum alloy AL6061. Then, set the tensile strength definition for 240 Mpa, tensile
stress limit definition for 290 Mpa, surface finish for already glazing.
Defining Constraints and Createing Load
Piston pin hole is constrainted by displacemen and symmetry in order to make the pin hole
produce the correct constraint condition.
By analysis of the piston working process, we find that stress and deformation of the piston is themost serious under the steady speed conditions when thegas-fired pressure is the maximum. At the same time, the strength of piston is especially outstanding. Therefore, it is essensial to choose the piston under the rated power and we only analy distribution force in the axis of the force, including the maximum explosion pressure and reciprocating inertia force. Pressure load of piston is that gas pressure effects piston top surface by high pressure in the cylinder. For simplified analysis, we can use the steady state process, but cannot ignore the effect that combustion power stroke products
impact load for piston. Using cylinder fluid dynamics simulation results, we can calculate that average pressure of piston top is 9Mpa in a working cycle, which will be surface pressure load. Such as shown in figure 2.
Computation and Mechanical Analysis
Mechanical Analysis of The Piston
After the simulation model established, it can get strain distribution and fatigue analysis under the effect of mechanical load by operating the mechanical program. The simulation results of piston are shown as in figure 3.
Piston is affected by gas explosion pressure and the reciprocating inertia force and their common feature is that they effect along the axis direction of the piston, so the axis direction of piston bears the bigger load. From the Fig4, we can see that the maximum stress appears the centre of piston pintop, which is accordance to engine design manual. Piston pin top is the easiest fracture parts. When piston operating, the maximum equivalent stress value of piston pin is about 8 M Pa and equivalent stress value of the other parts is under6 M Pa. From the analysis of strain, the maximum strain appears in the piston top, the maximum strain is about 0. 06%. The results of these simulations analysis provides a strong theory basis for failure problems of the piston.

The piston Thermal Analysis
Create a Thermal Load. When Pistons are operating, they directly touch the high temperature gas and their transient temperature can reach more than 2500K and generates the 18KW power. Piston is heated seriously and its heat transfer coefficient is 167 w/m ° C and its heat dissipation condition is poor, so the piston temperature can reach 600 ~ 700 K approximately and the temperature distributes unevenly. On the basis of these conditions, we will make thermal analysised for the piston.
Results and Analysis. Through the analysis of the operation, we can get the pistons temperature field distribution, as shown in figure4. The piston temperature distibutes unevenly. The maximum steady state temperature of the piston is 2500K under the temperature effect of the repeated changes in the high temperature gas. The highest temperature appears the top surface of the piston. The temperature of piston pin changs between 700K and 800K. The temperature of the first ring groove is the important evaluation index of thermal load of piston and its temperature is between 1300 K and 1500K. The highest temperature differs by 1800 K from the minimum temperature, which will
make piston cause larger thermal stress and thermal damage. From the diagram, we can find the piston temperature is gradient descent along the piston axis direction from up to down, but the temperature change of piston skirt is lesser. The diagram indicates that thermal deformation of the piston is bigger from bottom to top and heat distortion of the bottom is minimum. These findings are consistent with domestic researchers results.
Summary
Optimal design is the essence of structure analysis and it is also the final stage of the analysis.
Through the given parameter scope and general optimization goal, we Comprehensively use the front analysis result to gain the most optimized results. As shown in figure5, the result meets the design requirements.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อ ลูกสูบเป็น "หัวใจ" ของเครื่องยนต์ และสภาพการทำงานคือเลวส่วนสำคัญของเครื่องยนต์ทำงาน ดังนั้น จึงเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างของ thepiston Analies กระดาษนี้คำนวณนอก โดยซอฟต์แวร์ ProENGEER เพื่อให้ได้ผล การปรับปรุง และเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างของลูกสูบแนะนำในปีที่ผ่านมา ดิจิตอลเทคโนโลยีได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ลูกสูบเสมือนเป็นสร้าง โดย ProENGEER ได้อย่างง่ายดาย เป็นรู้จัก ลูกสูบเสมือนที่สามารถจำลองผลิตภัณฑ์ทุกชนิดของ chatacter ในสภาพแวดล้อมจริง ผลการจำลองจะถูกใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบลูกสูบ ย่นวงจรการ ลดต้นทุน และปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ลูกสูบเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญในมอเตอร์ และมันเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการทำงานของเครื่อง การปล่อยก๊าซคาร์บอน และเศรษฐกิจอย่างใกล้ชิด ด้วยเครื่องยนต์ความเร็วสูงเสริมพัฒนา ความดันสูงและพลังงานสูงปรับปรุงตลอดเวลา สภาพลูกสูบทำงานได้ดีขึ้น เพื่อความน่าเชื่อถือเป็นปัจจัยสำคัญในการปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเครื่องยนต์ becomed มี โครงสร้างและสภาพแวดล้อมในการทำงานของลูกสูบจะซับซ้อนมาก ในสภาพแวดล้อมการทำงาน ลูกสูบจะผลิตความเครียดและแมพเนื่องจากผลผลิตเป็นครั้งคราว ซึ่งมาจากแรงดันก๊าซสูง ความเร็วสูงแอร์ลูกสูบเคลื่อนไหวจากแรงเฉื่อยแรง แรงดันด้านข้าง แรงเสียดทานและ การ เผาอุณหภูมิสูงผลิตภัณฑ์ก๊าซแรงดันสูง ซึ่งทำให้ลูกสูบขยายเพื่อให้การตกแต่งภายในทำให้เกิดความเครียดความร้อนและความร้อนแมพ แมพร้อนและแมพกลจะทำให้เกิดรอยแตกนอก tortuosity ฯลฯ ดังนั้น มันเป็นสิ่งสำคัญการ analy ฟิลด์ฟิลด์ความเครียด อุณหภูมิ ถ่ายเทความร้อน โหลดความร้อน และคลัปโหลดทางกลของลูกสูบเพื่อลดปริมาณความร้อน และปรับปรุงการกระจายความร้อนความเครียด และปรับปรุงเสถียรภาพการทำงานในระหว่างลูกสูบมีการออกแบบ วิธีการวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดมีเครื่องมือคำนวณที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งดีกว่าวิธีการวิเคราะห์ทฤษฎีและวิธีทดสอบ และได้กลายเป็นวิธีการสำคัญสำหรับการศึกษาประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายในออกแบบโครงสร้างของลูกสูบออกแบบเครื่องยนต์ลูกสูบตามพารามิเตอร์ออกแบบ เราใช้ซอฟต์แวร์ Pro/E เพื่อสร้างแบบลูกสูบ ในเอกสารนี้ เราพิจารณาสมมาตรของโครงสร้างเรขาคณิตของลูกสูบ และนำ 1 ย่นเวลาการวิเคราะห์แบบจำลอง 4 analy piston ซึ่งสามารถทำการคำนวณองค์ประกอบจำกัด และยัง สามารถได้รับผลวิเคราะห์ที่ดี เราสร้างแบบลูกสูบ โดย Pro/E ดังแสดงในรูปที่ 1การตั้งค่าพารามิเตอร์ของแบบจำลองเลือก "Mechanica" ในการ "ประยุกต์" เมนู และการตั้งค่าพารามิเตอร์ รุ่นแรก ชุดวัสดุสำหรับโลหะอลูมิเนียมผสม AL6061 กำหนดคำนิยามแรงสำหรับ 240 แรง แรงดึงแล้วคำนิยามจำกัดความเครียดสำหรับแรง 290 ผิวในหัวข้อกระจกแล้วการกำหนดข้อจำกัดและโหลด CreateingPiston pin หลุมเป็น constrainted displacemen และสมมาตรเพื่อให้รู pinสร้างเงื่อนไขข้อจำกัดที่ถูกต้องโดยวิเคราะห์กระบวนการทำงานของลูกสูบ เราพบว่า ความเครียดและแมพของนอก themost รุนแรงสภาวะ steady ความเร็วเมื่อยิง thegas แรงดัน สูงสุด ความแข็งแรงของลูกสูบจะไม่โดดเด่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวลาเดียวกัน จึง มันเป็น essensial เลือกลูกสูบภายใต้อำนาจที่ได้รับคะแนนและเราเพียง analy กระจายแรงในแกนของแรง รวมทั้งความดันสูงกระจาย และคอมเพรสเซอร์แอร์ลูกสูบแรงความเฉื่อย โหลดแรงดันของลูกสูบที่ก๊าซความดันผลลูกสูบด้านบนพื้นผิว ด้วยความดันสูงในกระบอกได้ สำหรับการวิเคราะห์แบบง่าย เราสามารถใช้การท่อน แต่ไม่สามารถละเว้นลักษณะพิเศษที่เผาผลาญพลังงานจังหวะผลิตภัณฑ์โหลดผลกระทบสำหรับลูกสูบ ใช้ผลการทดลองพลศาสตร์ของถัง เราสามารถคำนวณความดันเฉลี่ยของลูกสูบด้านบนว่า 9Mpa ในรอบการทำงาน ซึ่งจะดันผิวโหลด เช่นแสดงในรูปที่ 2 คำนวณและวิเคราะห์เครื่องจักรกลวิเคราะห์กลของนอกหลังจากที่สร้างแบบจำลอง มันจะได้รับต้องใช้การกระจายและความเมื่อยล้าการวิเคราะห์ภายใต้ผลผลิตเครื่องจักรกล โดยทำการโปรแกรมเครื่องจักรกล ผลการทดลองของลูกสูบจะถูกแสดงในรูป 3ลูกสูบจะมีผลต่อความดันก๊าซกระจายและบังคับให้แรงเฉื่อย reciprocating และเป็นคุณลักษณะทั่วไปของพวกเขาว่า พวกเขามีผลตามแกนทิศทางของลูกสูบ ดังนั้นทิศทางของแกนของลูกหมีใหญ่โหลด จาก Fig4 เราจะเห็นว่า ความเครียดสูงสุดปรากฏขึ้น ของลูกสูบ pintop ซึ่งเป็นไปด้วยตนเองในการออกแบบเครื่องยนต์ Piston pin บนเป็นชิ้นส่วนแตกหักง่าย เมื่อปฏิบัติการ ลูกสูบ piston pin ค่าเครียดสูงสุดเทียบเท่าประมาณ 8 M Pa และค่าความเครียดที่เทียบเท่าของส่วนอื่น ๆ คือ under6 M Pa. จากการวิเคราะห์ต้องใช้ พันธุ์สูงสุดปรากฏด้านบนลูกสูบ พันธุ์สูงสุดไว้เกี่ยวกับ 0 06% ผลการวิเคราะห์สถานการณ์จำลองเหล่านี้มีพื้นฐานแข็งแกร่งทฤษฎีปัญหาความล้มเหลวของนอกลูกสูบการวิเคราะห์ความร้อนสร้างโหลดความร้อน เมื่อลูกสูบกำลังปฏิบัติ พวกเขาโดยตรงสัมผัสก๊าซอุณหภูมิสูง และอุณหภูมิแบบฉับพลันของพวกเขาสามารถเข้าถึงกว่า 2500K และสร้างพลังงาน 18KW ลูกสูบความร้อนอย่างจริงจัง และสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนความร้อน 167 w/m ° C และสภาพการกระจายความร้อนไม่ดี ดังนั้นอุณหภูมิลูกสูบสามารถเข้าถึง 600 ~ 700 K ประมาณ และกระจายอุณหภูมิซึ่ง ตามเงื่อนไขเหล่านี้ เราจะทำให้ analysised ความร้อนสำหรับนอกผลและวิเคราะห์ ผ่านการวิเคราะห์ของการดำเนินงาน เราสามารถได้ลูกสูบอุณหภูมิฟิลด์แจก ดังที่แสดงใน figure4 Distibutes อุณหภูมิลูกสูบซึ่ง อุณหภูมิสูงสุดท่อนของนอกอยู่ 2500K ภายใต้ผลอุณหภูมิของการเปลี่ยนแปลงซ้ำแก๊สอุณหภูมิสูง พื้นผิวด้านบนของลูกสูบอุณหภูมิสูงแล้ว อุณหภูมิของ piston pin ช้างระหว่าง 700K และ 800K อุณหภูมิของร่องแหวนแรกเป็นดัชนีประเมินความสำคัญของงานความร้อนของลูกสูบ และอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 1300 K และ 1500K อุณหภูมิสูงสุดที่แตกต่าง โดย K 1800 จากอุณหภูมิต่ำสุด ซึ่งจะทำให้ลูกสูบทำให้เกิดความเครียดความร้อนใหญ่และหายร้อน จากไดอะแกรม เราสามารถพบอุณหภูมิลูกโคตรไล่ระดับไปตามทิศทางของแกนลูกสูบจากถึงลง แต่การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของกระโปรงลูกสูบน้อยกว่า ไดอะแกรมแสดงว่า แมพความร้อนของลูกสูบมีขนาดใหญ่จากด้านล่างสู่ด้านบน และความร้อนการบิดเบือนของด้านล่างต่ำสุด ผลการวิจัยเหล่านี้จะสอดคล้องกับผลการวิจัยในประเทศสรุปออกแบบที่ดีที่สุดคือ หัวใจของการวิเคราะห์โครงสร้าง และเป็นขั้นตอนสุดท้ายของการวิเคราะห์พารามิเตอร์กำหนดขอบเขตและเป้าหมายเพิ่มประสิทธิภาพทั่วไป เราครบถ้วนใช้ผลวิเคราะห์ด้านหน้าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์มากที่สุดให้เหมาะ ตามที่แสดงใน figure5 ผลลัพธ์ตรงตามความต้องการออกแบบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นามธรรม. ลูกสูบเป็น "หัวใจ" ของเครื่องยนต์และสภาพการทำงานที่เป็นหนึ่งที่เลวร้ายที่สุดของชิ้นส่วนที่สำคัญของเครื่องยนต์ในสภาพแวดล้อมการทำงาน ดังนั้นมันจึงเป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างของ thepiston analies กระดาษนี้และคำนวณลูกสูบโดยโปร ENGEER ซอฟแวร์ที่จะได้รับผลที่ดีขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างของลูกสูบ. the บทนำในปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีการจำลองดิจิตอลที่ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ลูกสูบเสมือนจริงที่ถูกจัดตั้งขึ้นโดยโปร ENGEER ได้อย่างง่ายดาย ในฐานะที่เป็นที่รู้จักกันดีว่าลูกสูบเสมือนสามารถจำลองผลิตภัณฑ์ทุกชนิดของ chatacter ในสภาพแวดล้อมจริง ผลที่ได้จากการจำลองจะถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบลูกสูบในการสั่งซื้อเพื่อตัดวงจรการลดค่าใช้จ่ายและปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ลูกสูบเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญในมอเตอร์และมันอย่างใกล้ชิดที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของเครื่องที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนและเศรษฐกิจ กับเครื่องยนต์ความเร็วที่สูงขึ้นและเสริมสร้างการพัฒนาอัตราส่วนความดันที่สูงขึ้นและพลังงานที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่องของการปรับปรุง ลูกสูบสภาพการทำงานมากขึ้นและไม่ดีมากขึ้นดังนั้นความน่าเชื่อถือที่ได้ becomed ปัจจัยที่สำคัญในการปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเครื่องมือ โครงสร้างและสภาพแวดล้อมการทำงานของลูกสูบมีความซับซ้อนมาก ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ลูกสูบจะผลิตความเครียดและความผิดปกติเนื่องจากผลกระทบโหลดเป็นระยะ ๆ ซึ่งมาจากความดันก๊าซสูงลูกสูบเคลื่อนไหวด้วยความเร็วสูงจากแรงเฉื่อย, ความดันด้านข้างแรงเสียดทานและอื่น ๆ การเผาไหม้ของก๊าซแรงดันสูงผลิตภัณฑ์ที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งจะทำให้การขยายตัวของลูกสูบในลำดับที่การตกแต่งภายในที่ก่อให้เกิดความเครียดความร้อนและเปลี่ยนรูปความร้อน เปลี่ยนรูปความร้อนและความผิดปกติทางกลจะทำให้เกิดรอยแตกลูกสูบคดเคี้ยวและอื่น ๆ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งจำเป็นที่จะศึกษาวิเคราะห์สนามความเครียดข้อมูลอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อน, โหลดความร้อนและการมีเพศสัมพันธ์โหลดทางกลของลูกสูบในการสั่งซื้อเพื่อลดภาระความร้อนและปรับปรุง การกระจายความเครียดความร้อนและเพิ่มความน่าเชื่อถือในการทำงานในช่วงลูกสูบออกแบบ วิธีการวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ให้เป็นเครื่องมือการคำนวณที่มีประสิทธิภาพซึ่งจะดีกว่าวิธีการทดสอบและวิธีการวิเคราะห์ทฤษฎีและได้กลายเป็นวิธีที่สำคัญในการศึกษาประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน. ลูกสูบโครงสร้างการออกแบบการออกแบบเครื่องยนต์ลูกสูบตามพารามิเตอร์การออกแบบเราจะใช้โปรซอฟต์แวร์ / E ที่จะสร้างรูปแบบลูกสูบ ในบทความนี้เราจะพิจารณาสัดส่วนของโครงสร้างเรขาคณิตลูกสูบและนำมาใช้ 04/01 เพื่อศึกษาวิเคราะห์รูปแบบลูกสูบซึ่งสามารถลดความซับซ้อนของกระบวนการการคำนวณขององค์ประกอบ จำกัด , การลดระยะเวลาของการวิเคราะห์และยังสามารถได้รับผลการวิเคราะห์ที่ดี เราสร้างรูปแบบลูกสูบโดย Pro / E ดังแสดงในรูปที่ 1 รูปแบบการตั้งค่าพารามิเตอร์เลือก "Mechanica" ใน "แอพลิเคชัน" ของเมนูและตั้งค่าพารามิเตอร์ ขั้นแรกให้กำหนดรูปแบบวัสดุอลูมิเนียม AL6061 จากนั้นตั้งนิยามความต้านทานแรงดึง 240 Mpa แรงดึงความหมายวงเงินความเครียด 290 เมกะพาสคัลพื้นผิวเสร็จสิ้นสำหรับแล้วเคลือบ. จำกัด กำหนดและ createing โหลดรูเข็มลูกสูบเป็นconstrainted โดย displacemen และสมมาตรเพื่อที่จะทำให้หลุมขาผลิตจำกัด ที่ถูกต้อง สภาพ. โดยการวิเคราะห์ลูกสูบกระบวนการทำงานเราจะพบว่าความเครียดและการเสียรูปของลูกสูบเป็น themost อย่างจริงจังภายใต้เงื่อนไขที่ความเร็วคงที่เมื่อความดัน thegas เป็นเชื้อเพลิงสูงสุด ในเวลาเดียวกัน, ความแข็งแรงของลูกสูบที่โดดเด่นโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งที่จะเลือก essensial ลูกสูบภายใต้อำนาจการจัดอันดับและเรากระจายแรงมีส่วนในแกนของแรงรวมทั้งความดันระเบิดสูงสุดและแรงเฉื่อยลูกสูบ โหลดแรงดันของลูกสูบเป็นผลกระทบดันก๊าซที่พื้นผิวด้านบนลูกสูบด้วยแรงดันสูงในกระบอกสูบ สำหรับการวิเคราะห์ง่ายเราสามารถใช้กระบวนการความมั่นคงของรัฐ แต่ไม่สามารถเพิกเฉยต่อผลกระทบที่ผลิตภัณฑ์จังหวะกำลังเผาไหม้โหลดผลกระทบลูกสูบ ใช้พลศาสตร์ของไหลถังผลการจำลองเราสามารถคำนวณว่าค่าเฉลี่ยของความดันด้านบนลูกสูบเป็น 9Mpa ในวงจรการทำงานซึ่งจะเป็นพื้นผิวที่โหลดความดัน ดังกล่าวดังแสดงในรูปที่ 2 การคำนวณและการวิเคราะห์วิศวกรรมเครื่องกลการวิเคราะห์ของลูกสูบหลังจากที่แบบจำลองที่กำหนดก็จะได้รับการจัดจำหน่ายสายพันธุ์และการวิเคราะห์ความเมื่อยล้าภายใต้อิทธิพลของการโหลดทางกลโดยการดำเนินงานโครงการกล ผลการจำลองของลูกสูบจะแสดงในรูปที่ 3 ลูกสูบได้รับผลกระทบจากความดันแก๊สระเบิดและแรงเฉื่อยลูกสูบและลักษณะทั่วไปของพวกเขาก็คือพวกเขามีผลกระทบต่อตามทิศทางแกนของลูกสูบดังนั้นทิศทางของแกนลูกสูบหมีภาระที่ใหญ่กว่า . จาก Fig4 เราจะเห็นว่าความเครียดสูงสุดปรากฏศูนย์กลางของ pintop ลูกสูบซึ่งเป็นไปตามคู่มือการออกแบบเครื่องยนต์ ด้านบนขาลูกสูบเป็นที่ง่ายที่สุดชิ้นส่วนแตกหัก เมื่อปฏิบัติการลูกสูบค่าความเครียดเทียบเท่าสูงสุดของขาลูกสูบประมาณ 8 M ป่าและความคุ้มค่าความเครียดเทียบเท่าในส่วนอื่น ๆ ที่เป็น under6 M Pa. จากการวิเคราะห์ความเครียด, ความเครียดสูงสุดที่ปรากฏในด้านบนลูกสูบความเครียดสูงสุดเป็นเรื่องเกี่ยวกับ 0. 06% ผลที่ได้จากการวิเคราะห์แบบจำลองเหล่านี้มีพื้นฐานทฤษฎีที่แข็งแกร่งสำหรับปัญหาความล้มเหลวของลูกสูบ. ลูกสูบวิเคราะห์ความร้อนสร้างโหลดความร้อน เมื่อลูกสูบมีการดำเนินงานที่พวกเขาโดยตรงสัมผัสก๊าซอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิชั่วคราวของพวกเขาสามารถเข้าถึงมากกว่า 2500K และสร้างอำนาจ 18KW ลูกสูบจะมีความร้อนอย่างจริงจังและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของมันคือ 167 w / ม. องศาเซลเซียสและสภาพการกระจายความร้อนที่ไม่ดีดังนั้นอุณหภูมิลูกสูบสามารถเข้าถึง 600 ~ 700 K ประมาณและอุณหภูมิกระจายไม่สม่ำเสมอ บนพื้นฐานของเงื่อนไขเหล่านี้เราจะทำให้ความร้อนสำหรับ analysised ลูกสูบ. ผลและการวิเคราะห์ ผ่านการวิเคราะห์ของการดำเนินการที่เราจะได้รับอุณหภูมิลูกสูบกระจายสนามดังแสดงในรูปที่ 4 อุณหภูมิลูกสูบ distibutes ไม่สม่ำเสมอ อุณหภูมิสูงสุดของรัฐที่มั่นคงของลูกสูบเป็น 2500K ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิของการเปลี่ยนแปลงทำซ้ำในก๊าซที่มีอุณหภูมิสูง อุณหภูมิสูงสุดที่ปรากฏพื้นผิวด้านบนของลูกสูบ อุณหภูมิของ changs ขาลูกสูบระหว่าง 700K 800K และ อุณหภูมิของร่องแหวนแรกคือดัชนีการประเมินผลที่สำคัญของการโหลดความร้อนของลูกสูบและอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 1300 K และ 1500K อุณหภูมิสูงสุดที่แตกต่างจาก 1800 K จากอุณหภูมิต่ำสุดซึ่งจะทำให้ลูกสูบทำให้เกิดความเครียดความร้อนที่มีขนาดใหญ่และความเสียหายความร้อน จากแผนภาพเราสามารถหาอุณหภูมิลูกสูบเป็นเชื้อสายลาดไปตามทิศทางแกนลูกสูบได้ถึงลง แต่การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของกระโปรงลูกสูบเป็นเลสเบี้ยน แผนภาพแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนรูปความร้อนของลูกสูบที่มีขนาดใหญ่จากล่างขึ้นบนและการบิดเบือนความร้อนของด้านล่างเป็นขั้นต่ำ การค้นพบนี้มีความสอดคล้องกับนักวิจัยในประเทศผล. บทสรุปการออกแบบที่เหมาะสมเป็นสาระสำคัญของการวิเคราะห์โครงสร้างและมันก็ยังเป็นขั้นตอนสุดท้ายของการวิเคราะห์. ผ่านพารามิเตอร์ขอบเขตที่กำหนดและเป้าหมายของการเพิ่มประสิทธิภาพโดยทั่วไปเรากว้างใช้ผลการวิเคราะห์ด้านหน้าที่จะได้รับมากที่สุด ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ดังแสดงในรูปที่ 5 ผลที่ตรงกับความต้องการของการออกแบบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม ลูกสูบเป็น " หัวใจ " ของเครื่องยนต์และสภาพการทำงานที่เลวร้ายที่สุดของมันเป็นหนึ่งในชิ้นส่วนที่สำคัญของเครื่องยนต์ในสภาพแวดล้อมการทำงาน ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างของ thepiston . กระดาษนี้ analies และคำนวณลูกสูบโดยซอฟต์แวร์ engeer โปร N ที่จะได้รับผลลัพธ์ ซึ่งช่วยปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างของลูกสูบ า

ใน ปี ล่าสุดเทคโนโลยีการจำลองแบบดิจิตอลได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว เสมือนลูกสูบ
ก่อตั้งขึ้นโดยโปร N engeer ได้อย่างง่ายดาย เป็นที่รู้จักกันดีว่าเสมือนลูกสูบสามารถจำลองผลิตภัณฑ์ทุกชนิดของ chatacter ในสภาพแวดล้อมจริง ผลของสถานการณ์จำลองจะถูกใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบลูกสูบ เพื่อตัดวงจร ลดต้นทุนและปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ลูกสูบเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักในมอเตอร์และอย่างใกล้ชิดเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของเครื่อง การปล่อยก๊าซคาร์บอน และเศรษฐกิจ กับความเร็วของเครื่องยนต์สูงขึ้น และเสริมสร้างการพัฒนาของอัตราส่วนความดันที่สูงและพลังงานที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง เงื่อนไขงานลูกสูบเป็นเพิ่มเติม และที่เลวร้ายมากกว่า ดังนั้น ความน่าเชื่อถือได้กลายเป็นปัจจัยที่สำคัญเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเครื่องยนต์โครงสร้างและสภาพแวดล้อมการทำงานของลูกสูบมีความซับซ้อนมาก ในสภาพแวดล้อมของการทำงาน ลูกสูบอาจจะสร้างความเครียดและการเปลี่ยนรูปเนื่องจากผลโหลดเป็นระยะ ซึ่งมาจากก๊าซความดันสูง ความเร็วสูง ลูกสูบเคลื่อนไหวจากความเฉื่อยบังคับแรงดันด้านข้าง แรงเสียดทานและ การเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ก๊าซความดันสูงอุณหภูมิสูงซึ่งทำให้ลูกสูบขยายเพื่อสร้างความเครียดความร้อนและความร้อนภายในของการเสียรูป การเปลี่ยนรูปทางกลและทางความร้อนของลูกสูบจะทำให้เกิดรอยร้าว พรุน ฯลฯ ดังนั้น จึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อวิเคราะห์ความเครียดด้านอุณหภูมิด้านการถ่ายเทความร้อนโหลดความร้อนและ coupling โหลดเชิงกลของลูกสูบเพื่อลดภาระความร้อน และปรับปรุงการกระจายความเครียดความร้อนและปรับปรุงความน่าเชื่อถือการทำงานของระหว่างลูกสูบที่ออกแบบมา วิธีการวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดให้บริการเครื่องมือในการคำนวณที่มีประสิทธิภาพซึ่งเป็นที่ที่ดีกว่าวิธีทดสอบและวิธีวิเคราะห์ทฤษฎีและได้กลายเป็นที่สำคัญสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน หมายถึง การศึกษาสมรรถนะการออกแบบโครงสร้าง
.
ลูกสูบแบบเครื่องยนต์ลูกสูบ
ตามพารามิเตอร์การออกแบบเราใช้ Pro / E ซอฟต์แวร์สร้างลูกสูบแบบ ในกระดาษนี้เราพิจารณาความสมมาตรของลูกสูบเรขาคณิตโครงสร้างและใช้โมเดล 1 / 4 ส่วนด้านนอกซึ่งสามารถลดความซับซ้อนของกระบวนการคำนวณไฟไนต์เอลิเมนต์ลดเวลาในการวิเคราะห์และยังสามารถได้รับการวิเคราะห์ที่ดี ผล เราสร้าง แบบลูกสูบโดย Pro / E ดังแสดงในรูปที่ 1

เลือกรูปแบบการตั้งค่าพารามิเตอร์ " mechanica " ใน " โปรแกรม " ของเมนูและการตั้งค่าพารามิเตอร์ แรก , ชุดรูปแบบสำหรับ al6061
วัสดุอลูมิเนียม จากนั้นตั้งค่าความละเอียด 240 แรงปาสคาลคำนิยามจำกัดความเค้นดึง
สำหรับ 290 MPa , ผิวเคลือบสำหรับแล้ว .
กำหนดข้อจำกัดและ createing โหลด
pin ลูกสูบเป็นหลุม constrainted โดย displacemen และสมมาตร เพื่อให้ขารู
ผลิตเงื่อนไขข้อจำกัดที่ถูกต้อง .
โดยการวิเคราะห์ของลูกสูบกระบวนการทํางานเราพบว่า ความเครียดและการเปลี่ยนรูปของลูกสูบที่ร้ายแรงที่สุดภายใต้สภาวะความดันคงที่เมื่อความเร็ว thegas ยิงสูงสุด ในเวลาเดียวกัน , ความแรงของลูกสูบที่โดดเด่นโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดังนั้น จึงเป็น essensial เลือกลูกสูบภายใต้อำนาจและเราเพียงคะแนนวิเคราะห์การกระจายของแรงในแนวแกนของแรง