【正文】 methanol and DME –efficient technologies for industrial scale production[J],Catalysis Today ,2011,（01）：242250；[9] 袁兆成，方華，蘇巖等．內(nèi)燃機設計[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2008；[10] [M].北京：國防工業(yè)出版社，1995；[11] [J].科學論壇，2011（13）：47；[12] [M].北京：機械工業(yè)出版社：2009；[13] [M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社；[14] 劉若南，紀云本，[J].汽車技術，1992（03）：7～9；[15] Mehmet Koray Loading and Surface Temperature Analysis of the Piston of a Small HSDI Diesel Engine[D],Michigan Technological University,2005；[16] [D].，2007；[17] [D].,2006；[18] [D].，2007；[19] [D].,2011；[20] [J].內(nèi)燃機與動力裝置，2009（03）:23～27； 。 感謝所有關心、指導和幫助過我的老師和同學們！【參考文獻】[1] [D].，2009；[2] load of tuned piston[J].Archives of civil and mechancal engineering ,2012（12）:342347；[3] 馮丹華. 非標柴油二甲醚混合燃料在增壓柴油機上的應用研究[D].，2011；[4] 劉國濤. 柴油摻燒二甲醚在柴油機上的應用研究[D].，2002；[5] 郝瑞元. 二甲醚代柴油有優(yōu)勢[J]. 山西煤化工，2011（5）:7；[6] [J].（3）：12～14；[7] 趙明宇，高連新，[J] .,35（26）:8319；[8] Florian Pontzen。 感謝母校西華大學，是她提供了良好的學習環(huán)境和生活環(huán)境，讓我四年的生活豐富多姿，為我的人生留下精彩的一筆。在論文的構(gòu)思以及設計內(nèi)容耐心的督促指導，提出新的問題，使我做了許多有益的思考，深受啟發(fā)和教育，使得我的畢業(yè)課題能夠深入地進行下去。致 謝 本文是在導師閆妍的悉心指導下完成的。畢業(yè)設計的順利完成，得益于指導老師和同學的幫助，感謝他們給我提出了許多寶貴的意見和建議。同學之間要互相幫助，幫助別人的同時自己也在加深記憶。有些輕微的差錯都有可能會造成嚴重的后果。所有的工作都完成了就等著畢業(yè)答辯了。這是自己辛勤勞動的結(jié)果。通過學習，你會發(fā)覺自己的知識儲備量在遞增，當達到一定量時，就會感覺頭腦很充實，在完成任務方面也輕松多了。指點是學習最有效的方法，有些問題你苦思不得其解時，旁人指點一下，你就會恍然大悟?？偨Y(jié)和體會在用Ansys軟件對活塞熱力耦合過程中，我遇到了不少問題，有些是超出自己的能力范圍的，每當無法實現(xiàn)自己的想法或是運行出現(xiàn)問題時，情緒就會浮躁，在同學和老師的幫助下，經(jīng)過努力，終于完成了本次畢業(yè)設計。在第一環(huán)槽上方設計隔熱槽；在燃燒室喉口處第一環(huán)槽鑄入耐熱護圈增加其耐磨性能。用硬模陽極氧化的方法處理活塞頂部表面，或在活塞頂表面涂上、鍍上絕熱層，形成耐熱層，增大熱阻，使高溫燃氣向活塞頂傳遞的熱量減少。從連桿小頭上設計噴油孔，或者將噴油嘴安裝在機體上，向內(nèi)腔頂部噴射機油；在內(nèi)腔設計環(huán)形油腔通過機油振蕩冷卻活塞?；钊^部的變形比活塞僅受熱負荷時小?；钊淖钚∽冃卧趦?nèi)腔頂部。貯油孔壁下端和活塞銷座上端綜合應力也比較大?；鹆Π逗突钊斆娴倪吘墳榛钊淖畲笞冃挝恢?。（2） 表61列舉了活塞材料ZL109隨溫度變化的強度，參考表61我們分析在溫度載荷作用下，活塞膨脹產(chǎn)生熱應力和熱變形，熱應力的最大值()，出現(xiàn)在有環(huán)槽的下部，遠小于活塞材料的屈服強度；由于溫度梯度較大，活塞內(nèi)腔頂部中央，油環(huán)槽下沿熱應力都比較高?；钊淖畲笞冃翁幵诨钊斉c火力岸的邊緣，活塞的最小變形在內(nèi)腔中央。耦合機械負荷和熱負荷兩種載荷后，活塞最大的應力為：，在活塞銷座上端?；钊鹆Π逗突钊斆娴倪吘墳榛钊淖畲鬅嶙冃挝恢?，其值為：。 圖58 活塞熱力耦合云圖 圖59 活塞內(nèi)腔熱力耦合云圖 圖510 活塞熱力耦合位移云圖 圖511 活塞熱力耦合內(nèi)腔耦合位移云圖 圖512 活塞熱力耦合外形變化 本章小結(jié)本章分析了活塞的熱應力和熱變形，分析了對活塞應力和變形有主要影響的機械負荷，確定了機械負荷和熱負荷綜合分析的邊界條件，進行了有限元分析，得到以下結(jié)論：活塞僅受熱負荷時，熱應力的最大值出現(xiàn)在油環(huán)槽的下部外側(cè)，和活塞內(nèi)腔頂面，其值為：。這是此次分析中的不足之處。但是在活塞實際工作過程中，活塞銷受到活塞通過銷座接觸副傳過來的力和熱量，都會引變形。圖510 和 圖511 為活塞熱負荷和機械負荷耦合位移云圖，在機械應力和熱負荷的綜合作用下，活塞的最大變形在燃燒室偏置一側(cè)的活塞頂和火力岸還有活塞裙部底端，為：，活塞最小變形在內(nèi)腔頂部中央?；钊麅?nèi)腔頂部中心綜合應力相對較小，因為只受到熱應力的作用，受到機械載荷的影響較小?；钊紵覂?nèi)綜合應力都比較小，只是活塞銷正上方的燃燒室底部綜合應力較大，為：。圖57 幾何關系圖由圖57 的幾何關系可知，活塞的位移為： (54)由 (55)有 (56)得： (57)還可以通過牛頓二項式定理可簡化為： (58) 求導的： (59)式中：= 60mm,= 200mm,= ，帶入得： ， 活塞裙部法向壓力的確定根據(jù)力的平衡關系，裙部受到的側(cè)壓力為： (510)由正弦定理和三角函數(shù)關系式可求的 ， ，代入相關數(shù)據(jù)得： (511)活塞銷座的支反力的確定： (512)活塞銷座支反合力為： (513)代入相關數(shù)據(jù)求得：Fby=；Fb= 機械應力邊界條件： 由上節(jié)計算得到活塞機械負荷邊界條件，如表51：表51 活塞機械負荷邊界條件力的性質(zhì)（N）作用的面積(m2)作用在活塞上的壓強(Pa)7850e6 活塞和機械負荷綜合有限元分析由圖58和圖59，在機械負荷和熱負荷兩種載荷的綜合作用下，最大的應力為：，活塞銷座上部外側(cè)即受到較大的熱應力又受到較大的銷座支反力，活塞銷的變形中間往上，兩端往下變形，造成了對活塞銷座底部外側(cè)壓縮，產(chǎn)生機械應力。Fj=mj (53)式中：m為活塞組件的質(zhì)量， ，j為活塞加速度活塞的加速度根據(jù)曲柄連桿機構(gòu)的幾何關系求出，如圖57 所示。其中高溫燃氣壓力Fg，裙部法向壓力Fn，活塞往復慣性力Fj和連桿通過活塞銷對活塞銷座的支反力Fb，如圖56所示：圖56 活塞受力分析 活塞頂氣體壓力 由示功圖21知，曲軸轉(zhuǎn)角80時，缸內(nèi)爆發(fā)最大壓力PC = ，此時活塞頂受到的氣體總壓力為： (51)式中：Pc為最高燃氣的絕對壓力。 由圖55和圖56我們看到其分別為X方向和Y方向上的活塞的熱位移，Y方向上的熱位移最大發(fā)生在活塞頂面，其值為：，由X方向上的位移我們可以看到由于活塞燃燒室的偏置，活塞頂面靠近燃燒室部位熱位移最大：。其他部位的熱應力都比較低。5 活塞機械負荷分析