文章标题：基于稳态有限元法的组合式活塞疲劳寿命分析

文章作者：贺玉海^1,2,3, 孙博洋¹, 王勤鹏^1,2,3
关 键 字：活塞;热机耦合;疲劳寿命;nCode
文章摘要：活塞作为柴油机关键部件之一，通过台架试验评估其使用寿命成本昂贵，因此为分析某型号国产研制改进后的柴油机活塞在热-机负荷作用下的疲劳寿命，以该V型增压柴油机的活塞为研究对象，建立活塞连杆机构装配体有限元模型，计算了活塞在热载荷下的温度分布和热-机耦合作用下的应力分布。在此基础上，将实测的柴油机$ p-\varphi $示功图进行ASCII转码后作为疲劳载荷，采用名义应力法计算出活塞在4种典型存活率要求下的疲劳寿命。计算结果表明，由于活塞头部工作环境恶劣、头部和裙部的接触面受螺栓预紧力挤压，使得活塞的短寿命区出现在燃烧室侧壁面与活塞裙顶部截面突变处；活塞裙部疲劳寿命满足厂商设计使用寿命45000 h，活塞头部仅在特定存活率下满足设计使用寿命45000 h。