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柴油机高压油管可靠性提升
1
作者 赵祎 孟庆丰 +4 位作者 董长龙 谌继南 赵伟程 楚军尧 安玉静 《柴油机》 2025年第3期29-36,共8页
针对高压油管失效,从强度设计和仿真校核、材料选择、锁紧螺母拧紧力矩、头部形状等方面进行系统分析,提升高压油管可靠性,避免故障失效的发生。建立的精确有限元模型及其计算分析方法可成为今后设计开发的基础。
关键词 高压油管 失效 可靠性
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TCD燃烧室结构优化对发动机性能的影响 被引量：1
2
作者 王东鸽 何超 +3 位作者 李加强 陈彦林 聂岩 于海生 《车用发动机》 北大核心 2025年第2期29-36,88,共9页
柴油机燃烧室的几何形状对缸内燃油的雾化和燃烧有着直接影响。为满足日益严格的排放法规,以某柴油机为研究对象,使用AVL Fire软件在保证相同压缩比的前提下,对原型ω燃烧室几何形状进行改造,引入环形凸起结构和中心凸台结构构造TCD(T... 柴油机燃烧室的几何形状对缸内燃油的雾化和燃烧有着直接影响。为满足日益严格的排放法规,以某柴油机为研究对象,使用AVL Fire软件在保证相同压缩比的前提下,对原型ω燃烧室几何形状进行改造,引入环形凸起结构和中心凸台结构构造TCD(T表示涡轮增压,Turbocharger;C表示进气中冷,Charger air cooling;D表示柴油颗粒捕集器,Diesel particle filter)燃烧室,并对TCD燃烧室的结构参数进行优化。使用仿真模拟的方法,研究了不同几何形状的燃烧室对柴油机性能及排放的影响。研究结果表明:TCD燃烧室的燃烧性能主要受燃烧室直径的影响,直径过大或过小均会降低指示功率;TCD燃烧室优化后指示功率相对于优化前增加了0.98%,相对于原型ω燃烧室增加了8.26%;TCD燃烧室优化后Soot排放量相对于优化前降低了67.19%,相对于原型ω燃烧室降低了88.37%。 展开更多
关键词 柴油机 燃烧室 几何形状 指示功率 排放
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基于改进Sehitoglu模型的铸铝合金热机疲劳寿命预测 被引量：1
3
作者 付亚飞 陶帅 +3 位作者 景国玺 于会超 董长龙 黄立荣 《车用发动机》 北大核心 2025年第3期74-80,共7页
为解决A356-T6铸铝合金气缸盖热机疲劳寿命预测问题,开展了发动机气缸盖本体取样下的拉伸性能测试、低周疲劳测试、蠕变测试和热机疲劳试验,得到了Sehitoglu模型计算中所需的材料参数,并通过考虑平均应力和温度对材料性能的影响,提出了... 为解决A356-T6铸铝合金气缸盖热机疲劳寿命预测问题,开展了发动机气缸盖本体取样下的拉伸性能测试、低周疲劳测试、蠕变测试和热机疲劳试验,得到了Sehitoglu模型计算中所需的材料参数,并通过考虑平均应力和温度对材料性能的影响,提出了基于改进Sehitoglu模型的热机疲劳寿命预测模型。通过和Sehitoglu模型预测结果进行对比,本研究提出的改进Sehitoglu模型预测寿命均在三倍误差带内,更适用于发动机气缸盖的热机疲劳寿命预测。 展开更多
关键词 铸铝合金 热机疲劳 寿命预测 预测模型
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一种可使排气微粒和 NO_x 同时降低的新型分隔式燃烧系统 被引量：3
4
作者 王建昕 小川英之 宫本登 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期154-160,共7页
本文基于前期过浓后期强扰动快速燃烧的思想，提出了一种新的分隔式燃烧系统。它通过采用非对称布置的２喷孔连通道和导入较深的主燃室凹坑，形成一种喷流与涡流复合的强扰动二次混合方式，加速了主室燃烧过程，使副室容积比可以进一步... 本文基于前期过浓后期强扰动快速燃烧的思想，提出了一种新的分隔式燃烧系统。它通过采用非对称布置的２喷孔连通道和导入较深的主燃室凹坑，形成一种喷流与涡流复合的强扰动二次混合方式，加速了主室燃烧过程，使副室容积比可以进一步减小。最终实现了排气烟度接近于０，微粒和ＮＯｘ以及燃油消耗率同时降低的综合特性改善。 展开更多
关键词 柴油机 废气排放 氮氧化物 微粒 燃烧系统
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基于流场结构特征识别的高膨胀比径流涡轮流动损失分析及参数化优化
5
作者 徐冬 刘瑞 +2 位作者 杨名洋 张慰 丁占铭 《车用发动机》 北大核心 2025年第3期1-8,39,共9页
涡轮负荷增加会强化激波结构,进而致使涡轮内部流动损失显著增加。探明高膨胀比涡轮内部激波导致的流动损失机制和规律对涡轮性能优化设计至关重要。开展高膨胀比涡轮内部关键流动结构损失定量分析的熵产识别方法研究,并基于该方法探讨... 涡轮负荷增加会强化激波结构,进而致使涡轮内部流动损失显著增加。探明高膨胀比涡轮内部激波导致的流动损失机制和规律对涡轮性能优化设计至关重要。开展高膨胀比涡轮内部关键流动结构损失定量分析的熵产识别方法研究,并基于该方法探讨某型自主开发高效增压器的高膨胀比涡轮流动损失分布特征和流动机理。研究表明,设计点工况下喷嘴内激波诱导二次流损失占涡轮总损失的80%,其中泄漏流和其他主要二次流结构在各工况下均为主导损失。膨胀比从2.8增加至4.0,泄漏流损失降低至38%,但激波损失占比从0.4%急剧增加至12.4%。基于上述损失规律与机制,结合涡轮性能的响应面代理模型,构建了高膨胀比涡轮局部参数化模型并实现参数化优化设计。结果表明,优化后的涡轮激波强度与诱导损失明显降低,涡轮效率相对提升了1.88%。 展开更多
关键词 高膨胀比 径流涡轮 激波 损失分析 参数化优化 响应面
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钨对Pt/ZSM-5氢气选择性催化还原NO_(x)的影响
6
作者 叶泉鑫 王攀 +3 位作者 成龙伟 赵虹钰 雷利利 赵海林 《内燃机工程》 北大核心 2025年第6期74-81,共8页
采用浸渍法制备了W质量分数分别为0%、5%、10%的Pt/ZSM-5催化剂,依次命名为Pt-ZSM-5、Pt-5%W/ZSM-5、Pt-10%W/ZSM-5,基于模拟气试验平台研究了不同掺W量对氢气选择性催化还原(hydrogen selective catalytic reduction,H_(2)-SCR)NO_(x)... 采用浸渍法制备了W质量分数分别为0%、5%、10%的Pt/ZSM-5催化剂,依次命名为Pt-ZSM-5、Pt-5%W/ZSM-5、Pt-10%W/ZSM-5,基于模拟气试验平台研究了不同掺W量对氢气选择性催化还原(hydrogen selective catalytic reduction,H_(2)-SCR)NO_(x)性能的影响,并利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、Brunauer Emmett Teller(BET)比表面积、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometer,XPS)对其理化性能进行了表征。结果表明:在H_(2)体积分数0.2%下,Pt-5%W/ZSM-5的最高NO_(x)转化率比Pt/ZSM-5及Pt-10%W/ZSM-5均高出20%;在H_(2)体积分数0.3%下,Pt-5%W/ZSM-5的最高NO_(x)转化率比Pt/ZSM-5及Pt-10%W/ZSM-5分别高出20%和30%。Pt在Pt-5%W/ZSM-5中分散得更明显,WO_(3)的特征衍射峰更高。通过H_(2)程序升温还原(H_(2)-temperature programmed reduction,H_(2)-TPR)和NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-temperature programmed desorption,NH_(3)-TPD)对催化剂的还原性和酸性进行测试,结果表明,掺混了W的Pt/ZSM-5与纯Pt/ZSM-5酸性接近,H_(2)在Pt-5%W/ZSM-5中表现出更好的还原性。 展开更多
关键词 选择性催化还原 氮氧化物 W改性 氢气 分子筛
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基于灰色关联与最弱链理论的铸铝气缸盖组织与力学性能评估
7
作者 蒲博闻 周海涛 +3 位作者 王根全 毛郭灵 胡定云 何晓东 《车用发动机》 北大核心 2025年第2期17-23,共7页
为了准确表征铸造铝合金气缸盖材料微观组织与失效概率之间的相关性,提出综合反映材料强度和试样尺寸对失效概率影响的评价方法。首先,基于气缸盖不同位置微观组织表征和力学性能测试结果,利用灰色关联分析方法,以二维孔隙率、孔隙面积... 为了准确表征铸造铝合金气缸盖材料微观组织与失效概率之间的相关性,提出综合反映材料强度和试样尺寸对失效概率影响的评价方法。首先,基于气缸盖不同位置微观组织表征和力学性能测试结果,利用灰色关联分析方法,以二维孔隙率、孔隙面积、孔隙最大Feret尺寸、硅相面积、硅相长宽比、硅相最大Feret尺寸和硅相颗粒圆度7个微观组织特征作为比较序列,以抗拉强度、弹性模量和维氏硬度3个力学性能指标作为参考序列,研究气缸盖材料组织特征与力学性能之间的关联关系。基于最弱链理论,通过考虑缺陷分布偏离理想均匀分布程度,构建了弱化试样尺寸效应的广义双参数Weibull分布模型,对气缸盖不同位置失效概率与材料强度关系进行描述。结果表明:孔隙最大Feret尺寸对铸铝气缸盖本体材料力学性能的影响相对较大,底板位置容易出现局部缺陷的集中分布,发生由铸造缺陷引起失效的概率较高。 展开更多
关键词 气缸盖 铝硅合金 灰色关联分析 缺陷分布 最弱链理论
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高压泵柱塞套-出油阀座密封结构多方法协同优化
8
作者 王诗媛 贺玉海 +1 位作者 孙博洋 刘振明 《内燃机工程》 北大核心 2025年第6期20-29,共10页
针对高压泵柱塞套–出油阀座平面密封结构在极端工况下的密封失效,提出了一种单弧面密封结构和一种基于几何共形原理的双弧面密封结构。通过参数化建模与有限元仿真,系统对比了结构间的性能差异;同时创新性地引入分层贝叶斯模型,量化了... 针对高压泵柱塞套–出油阀座平面密封结构在极端工况下的密封失效,提出了一种单弧面密封结构和一种基于几何共形原理的双弧面密封结构。通过参数化建模与有限元仿真,系统对比了结构间的性能差异;同时创新性地引入分层贝叶斯模型,量化了螺栓预紧力对柱塞套上端面密封外圈寿命衰减速率的差异化影响。研究表明:双弧面共形设计具有优势,双弧面密封结构相较于平面密封结构,最大von Mises应力降低54.50%,最高寿命提升24.53%。平面、单弧面、双弧面密封结构的螺栓预紧力敏感性分别为-248、-176、-217循环/kN,表明结构优化对装配精度依赖性具有一定的影响。双弧面密封结构在220 MPa动态压力下密封性能表现较佳,为高压液压系统提供了一种兼顾寿命与成本制造的优化解决方案。 展开更多
关键词 高压泵 弧面密封结构 分层贝叶斯
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涡轮增压可变谐振进气系统的试验研究 被引量：4
9
作者 邓康耀 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期42-44,51,共4页
涡轮可变谐振增压系统中蝶形阀的开闭规律会影响发动机的性能，为了得到使发动机整个运行工况都有较佳性能的开闭规律，试验测量了不同转速和负荷下蝶形阀开和闭的发动机性能，发现碟形阀的开闭规律主要依赖于转速，并确定了蝶形阀的最... 涡轮可变谐振增压系统中蝶形阀的开闭规律会影响发动机的性能，为了得到使发动机整个运行工况都有较佳性能的开闭规律，试验测量了不同转速和负荷下蝶形阀开和闭的发动机性能，发现碟形阀的开闭规律主要依赖于转速，并确定了蝶形阀的最佳控制规律。采用可变谐振系统，可使试验发动机中低速的燃油消耗率下降约4g／（kW·h），最高燃烧压力下降约0．25MPa。 展开更多
关键词 谐振 控制 柴油机 涡轮增压 进气系统 试验
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非道路柴油机进气及喷油系统的虚拟优化匹配 被引量：4
10
作者 杨海涛 夏兴兰 +3 位作者 王胜利 郭立新 骆聪 华弢 《现代车用动力》 2011年第1期10-15,共6页
采用三维计算流体力学(CFD)技术模拟了柴油机的进气、压缩、喷雾和燃烧过程,通过组合不同的进气涡流和喷油嘴方案找出各自对柴油机排放的影响,结果表明,降低进气涡流,提高流量系数;减小喷油器安装倾角,缩小喷孔孔径,推迟喷油提前角可以... 采用三维计算流体力学(CFD)技术模拟了柴油机的进气、压缩、喷雾和燃烧过程,通过组合不同的进气涡流和喷油嘴方案找出各自对柴油机排放的影响,结果表明,降低进气涡流,提高流量系数;减小喷油器安装倾角,缩小喷孔孔径,推迟喷油提前角可以实现NO排放和SOOT排放的全面降低。此外,对2款单缸柴油机的喷油嘴互换性也进行了适当的分析。 展开更多
关键词 CFD 喷雾 燃烧 优化匹配 非道路柴油机
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预喷射对柴油机燃烧及排放影响的实验研究 被引量：4
11
作者 裴毅强 孙芳 +3 位作者 汪洋 谢辉 林铁坚 苏万华 《小型内燃机》 2000年第5期1-5,共5页
本文首先介绍了在多缸机上进行单缸电控喷油的实验方案 ,包括单缸功率、油耗的测量 ,进气流量的调节等。之后通过实验和燃烧放热分析 ,详细对比研究了预喷射与单次喷射对柴油机燃烧过程的影响。
关键词 柴油机 预喷射 燃烧 排放
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柴油机分配泵喷油系统模拟分析
12
作者 李岳林 张志沛 +1 位作者 苏汉元 郭晓汾 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期37-42,共6页
本文建立了VE分配泵喷油系统的数学模型和计算程序，进行了计算与实验的对比分析，计算结果与实验结果两者吻合良好。同时阐述了几项重要的结构参数对喷油性的影响。
关键词 分配机构 喷油泵 特性 柴油机 喷油系统
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船用柴油机排气管路连接V形箍带式卡箍密封机理 被引量：1
13
作者 金爽 闫萍 +2 位作者 吴羽 蒋禹奇 王先锋 《柴油机》 2025年第2期53-60,共8页
为解决某大功率船用柴油机排气管路密封卡箍漏气带来的可靠性问题,通过分析V形箍带式卡箍密封原理及载荷传递机制,推导卡箍结构参数、预紧力与垫片接触压力之间的解析关系,获得卡箍轴向夹紧力理论计算公式。有限元仿真结果与接触压力理... 为解决某大功率船用柴油机排气管路密封卡箍漏气带来的可靠性问题,通过分析V形箍带式卡箍密封原理及载荷传递机制,推导卡箍结构参数、预紧力与垫片接触压力之间的解析关系,获得卡箍轴向夹紧力理论计算公式。有限元仿真结果与接触压力理论值变化趋势一致,与轴向夹紧力理论值的误差在5%以内,验证了理论解的准确性。此研究成果为后续箍带式卡箍的正向设计和结构优化提供了理论支撑,对提升卡箍密封性能、延长使用寿命、减少更换频率等方面具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 船用柴油机 排气管路 卡箍 密封机理 可靠性
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组合式活塞顶-裙结合面微动磨损试验
14
作者 程佳琪 梁刚 +2 位作者 李丽婷 王春辉 徐雨轩 《柴油机》 2025年第2期41-48,共8页
针对组合式活塞顶-裙结合面发生微动磨损,分析其微动磨损特征。以QT700球墨铸铁活塞裙试样为对磨副,以活塞顶材料42CrMo钢为主要研究对象,开展切向微动磨损试验。研究不同切向位移幅值对摩擦力-位移滞回曲线、磨痕微观形貌、磨损体积的... 针对组合式活塞顶-裙结合面发生微动磨损,分析其微动磨损特征。以QT700球墨铸铁活塞裙试样为对磨副,以活塞顶材料42CrMo钢为主要研究对象,开展切向微动磨损试验。研究不同切向位移幅值对摩擦力-位移滞回曲线、磨痕微观形貌、磨损体积的影响规律,得到微动稳定阶段的摩擦因数和磨损率。试验结果表明:在50 N法向载荷、130℃环境温度下,当位移幅值为4μm时,微动位于部分滑移区;当位移幅值为8~40μm时,微动运行于混合滑移区,微动损伤增大,磨损机制以磨粒磨损为主,易萌生裂纹;当位移幅值增大到50μm及以上,微动运行于完全滑移区,磨损机制转变为磨粒磨损和疲劳磨损。试验结果为标定仿真模型、完善失效判据提供了直接数据支持,对优化组合式活塞设计具有指导意义。 展开更多
关键词 组合式活塞 42CRMO钢 QT700球墨铸铁 微动磨损 试验
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满足未来车用柴油机要求的燃油系统与增压系统的匹配 被引量：5
15
作者 居钰生 金兴才 《现代车用动力》 2008年第4期1-10,15,共11页
介绍了柴油机的最新进展情况,分析了未来柴油机的主要要求和技术发展方向以及对燃油喷射系统和增压系统的要求,并对满足未来车用柴油机要求的燃油系统和增压系统匹配的关键问题进行了讨论。
关键词 车用柴油机 燃油喷射系统 增压系统 增压器 匹配
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实机下高速柴油机气阀运动规律测量与解析
16
作者 刘浩 常伟杰 +2 位作者 顾献安 岳峰 郭庆 《柴油机》 2025年第3期1-5,共5页
以高速单缸机为研究对象,开展气阀升程、气阀间隙配气机构运动学参数在线测试技术研究和试验验证,获取不同转速、不同负荷下基于曲轴转角的气阀升程和气阀间隙测量数据。在此基础上开展气阀运动规律的研究与解析工作,并对进/排气侧的气... 以高速单缸机为研究对象,开展气阀升程、气阀间隙配气机构运动学参数在线测试技术研究和试验验证,获取不同转速、不同负荷下基于曲轴转角的气阀升程和气阀间隙测量数据。在此基础上开展气阀运动规律的研究与解析工作,并对进/排气侧的气阀运动规律进行对比分析。结果显示:排气侧气阀间隙受阀杆形变影响较大,在实机状态下阀杆受热变形导致排气阀间隙变小,且在相同转速下负荷增加会加剧该现象。进气侧气阀间隙受缸盖热形变影响较大,在实机状态下缸盖受热形变造成进气阀间隙增大,且相同转速下增加负荷同样会加剧该现象。 展开更多
关键词 柴油机 配气机构 气阀升程 气阀间隙
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基于模型降阶的柴油机连杆应力实时重构方法
17
作者 何肇玮 金江善 +1 位作者 秦慈伟 孔晨 《柴油机》 2025年第2期34-40,共7页
针对柴油机运行时部分零件应力无法直接测量的问题,以柴油机连杆为例,提出一种基于模型降阶的连杆应力实时重构方法。通过采集某型直列四缸柴油机的缸压、转速等可测数据,基于刚柔耦合多体动力学仿真结果,修正曲柄连杆机构动力学公式用... 针对柴油机运行时部分零件应力无法直接测量的问题,以柴油机连杆为例,提出一种基于模型降阶的连杆应力实时重构方法。通过采集某型直列四缸柴油机的缸压、转速等可测数据,基于刚柔耦合多体动力学仿真结果,修正曲柄连杆机构动力学公式用于构造机理模型,实现可测数据向连杆载荷数据的转化。利用瞬态动力学仿真获取连杆多节点应力,通过径向基(radial basis function,RBF)神经网络构建连杆多节点应力的降阶数值模型。经机理模型与数值模型相结合实现模型降阶。降阶后的模型计算结果与有限元仿真结果相比较,连杆峰值应力重构误差均小于2%,应力重构时间缩减至0.1 s,满足剩余寿命预测的准确性及实时性要求。该方法可应用于此类应力无法直接测量零件的实时重构,为剩余寿命预测提供基本条件。 展开更多
关键词 柴油机 连杆 模型降阶 神经网络
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共轨喷油器小油量喷射特性优化
18
作者 李春晖 吴小军 +2 位作者 杨贵春 张子威 王祺 《车用发动机》 北大核心 2025年第2期24-28,42,共6页
针对某共轨喷油器小油量工况MAP单调性差,导致喷油稳定性差、油量控制精度低的问题,建立了喷油器AMESim仿真模型,对小油量工况下电磁阀和针阀的运动状态进行分析。通过仿真结果分析得出喷油器小油量工况MAP单调性差的原因:针阀在电磁阀... 针对某共轨喷油器小油量工况MAP单调性差,导致喷油稳定性差、油量控制精度低的问题,建立了喷油器AMESim仿真模型,对小油量工况下电磁阀和针阀的运动状态进行分析。通过仿真结果分析得出喷油器小油量工况MAP单调性差的原因:针阀在电磁阀处于完全碰撞状态前开启,随着控制脉宽增加,电磁阀依靠自身惯性与电磁铁碰撞,进而发生速度突变,导致电磁阀和针阀关闭延迟减小,循环喷油量随之下降。从缩短电磁阀开启时间和增大针阀开启延迟两方面对喷油器小油量MAP进行优化,最终选取增大针阀密封锥面直径的方案,在优化小油量喷射特性的同时缩短了标定工况的喷油持续期。 展开更多
关键词 共轨喷油器 小油量工况 喷射特性 优化
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六缸柴油机冷却系统流动与传热的数值模拟研究 被引量：75
19
作者 白敏丽 吕继组 丁铁新 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期525-531,共7页
冷却水的流动与传热直接影响柴油机的冷却效率、高温零件的热负荷、整机的热量分配和能量利用。在冷却系统传热计算时,利用流固耦合的方法,较为准确地确定了缸体水套的传热边界条件。采用CFD商用软件STAR CD对直列六缸柴油机的冷却系统... 冷却水的流动与传热直接影响柴油机的冷却效率、高温零件的热负荷、整机的热量分配和能量利用。在冷却系统传热计算时,利用流固耦合的方法,较为准确地确定了缸体水套的传热边界条件。采用CFD商用软件STAR CD对直列六缸柴油机的冷却系统的流动与传热进行三维数值模拟,给出了整机冷却水套内冷却液的流场、换热系数及压力场分布,为柴油机冷却水腔的优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 流动与传热 六缸柴油机 冷却水套 换热系数 冷却系统 缸体 CFD 冷却液 流固耦合 零件
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接触问题对连杆有限元分析的影响 被引量：35
20
作者 苏铁熊 吕彩琴 +3 位作者 张翼 杨世文 张自明 狄建兵 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期79-83,共5页
在对连杆组件进行有限元静力分析中 ,采用了两种不同的约束边界条件——刚性约束 (即采用曲柄销约束 )和弹性约束 (即采用曲拐约束 )。运用 I- DEASMaster Series7.0软件提供的接触单元 ,模拟连杆大头孔和曲柄销 (或曲拐 )之间的接触状... 在对连杆组件进行有限元静力分析中 ,采用了两种不同的约束边界条件——刚性约束 (即采用曲柄销约束 )和弹性约束 (即采用曲拐约束 )。运用 I- DEASMaster Series7.0软件提供的接触单元 ,模拟连杆大头孔和曲柄销 (或曲拐 )之间的接触状态 ,并以某大功率柴油机为例 ,研究了不同的约束条件对连杆组件有限元分析结果的影响和对接触的影响 ,说明了约束条件在有限元分析中的重要性。 展开更多
关键词 连杆 有限元法 约束 接触 柴油机 I-DEASMasterSeries7.0 汽车
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