大功率機(jī)車活塞有限元法評估與材料對比分析.pdf

1、PA6活塞在東風(fēng)系列機(jī)車上一直使用狀態(tài)良好,但在2001年鐵路大提速以后,機(jī)車的負(fù)載加大,280活塞在機(jī)車中修期內(nèi)相繼發(fā)生了因活塞裙部裂損而導(dǎo)致的車輛事故。針對活塞裙裂損失效現(xiàn)象,戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所提出了活塞裙小襠不加工的改進(jìn)方案。 為了查找280組合活塞的失效原因,并評估280活塞的設(shè)計(jì)改進(jìn)效果,對原280活塞及其改進(jìn)方案在工作條件下的溫度應(yīng)力耦合場進(jìn)行了三維有限元分析計(jì)算,同時(shí)通過對其相關(guān)力學(xué)性能包括高溫抗拉強(qiáng)度及硬度

2、,化學(xué)成分等進(jìn)行分析測試對活塞所用三種原材料進(jìn)行了對比分析?？紤]到280組合式活塞結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性,采用了先在PRO/E中建模,后導(dǎo)入ANSYS中分網(wǎng)加載計(jì)算的基本方案。結(jié)果表明：參考特征點(diǎn)溫度的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測定值吻合,說明所得的結(jié)果基本可靠。改進(jìn)設(shè)計(jì)對活塞工作時(shí)溫度場的影響不大。改進(jìn)后螺栓座面處溫度較原設(shè)計(jì)有3℃～7℃的降低。在工況三,四條件最大應(yīng)力區(qū)域在活塞鋁裙的檔部靠近螺栓座面處,這與實(shí)際的失效位置相符合。在工況四條件鋁裙改進(jìn)后在易