大功率機(jī)車(chē)組合活塞失效分析及其溫度場(chǎng)有限元模擬.pdf

1、280組合活塞在東風(fēng)系列機(jī)車(chē)中使用一直較為正常，但在2001年鐵路大提速后，該活塞相繼出現(xiàn)在中修區(qū)內(nèi)的活塞鋁裙裂損而導(dǎo)致的事故。 為了查找活塞鋁裙的失效原因，受有關(guān)部門(mén)委托對(duì)活塞的失效行為進(jìn)行分析。根據(jù)對(duì)活塞失效部位的斷口宏觀、微觀檢查，化學(xué)成分檢驗(yàn)，金相組織檢查和機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合活塞的服役條件確定活塞的失效是因疲勞而產(chǎn)生失效行為。 有關(guān)部門(mén)對(duì)活塞鋁裙進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn)，為了評(píng)估改進(jìn)效果，對(duì)原280活塞及改進(jìn)方案進(jìn)行了

2、三維有限元溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)耦合分析。本文著重對(duì)活塞溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬確定活塞的溫度載荷進(jìn)行有限元溫度應(yīng)力耦合分析，并對(duì)失效分析中認(rèn)定的危險(xiǎn)處進(jìn)行溫度校核。根據(jù)280活塞特點(diǎn)，采用了在PRO-E中建立模型再導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行分網(wǎng)計(jì)算的方案。經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)算和調(diào)整，使得活塞模擬溫度場(chǎng)與活塞實(shí)際溫度場(chǎng)特征點(diǎn)溫度一致，從而得到活塞的熱邊界條件。計(jì)算結(jié)果表明，參考特征點(diǎn)溫度的計(jì)算值與試驗(yàn)測(cè)定值吻合，說(shuō)明所得結(jié)果基本可靠。通過(guò)原280活塞及改進(jìn)方案溫度場(chǎng)的