plays a leading role 。At the same time, because of the higher temperatures at the top,playing a leading role is the thermal load。 Finally, the results obtained in the finite element analysis meet the requirements of 4F20 piston’s material。

Keywords:Piston; finite element analysis; stress; deformation

目 录

第一章 绪论 1

1。1 研究背景和意义 1

1。1。 选题的依据和背景 1

1。1。2 研究的目的和意义 1

1。2 国内外研究现状及存在的问题 2

1。2。1 国内研究现状和存在的问题 2

1。2。2 国外研究现状和存在的问题 3

1。3 主要研究内容 4

第二章 理论基础和模型建立 5

2。1 本文使用软件介绍 5

2。1。1 Pro/E 的介绍 5

2。1。2 ANSYS 的介绍 5

2。2 有限元热分析理论 6

2。2。1 导热基本定律——傅里叶导热定律 6

2。2。2 导热微分方程 7

2。2。3 温度场的定解条件 8

2。3 模型的建立和相关参数 9

2。3。1 模型的简化 9

2。3。2 机型简介和材料属性 9

2。3。2 模型的建立 10

2。4 本章小结 15

第三章 活塞的有限元分析 16

3。1 活塞的热应力 16

3。1。1 活塞边界条件的确立 16

3。1。2 活塞顶部壁面对流换热系数 16

3。1。3 缸套和活塞之间的换热系数 17

3。1。4 活塞内腔和油雾的传热系数 17

3。1。5 火力环岸和环岸的传热系数 17

3。1。6 活塞销孔的传热系数 18

3。1。7 活塞有限元分析网格划分 18

3。1。8 活塞温度场的求解 19

3。1。9 活塞热应力求解 20

3。1。10 活塞的热变形 21

3。2 活塞的机械应力 22

3。2。1 求解机械应力的边界条件 22

3。2。2 活塞的机械载荷和边界载荷 23

3。2。3 活塞机械应力的求解 23

3。2。4 活塞的机械变形 25

3。3 活塞在耦合场作用下的应力和变形 25

3。3。1 活塞耦合场下的应力 25

3。3。2 活塞耦合场下变形 26

3。4 本章小结 27