تحلیل تنش حرارتی-مکانیکی پیستون یک موتور دیزل

یکی از قطعات مهم و بحرانی موتور دیزل، پیستون م یباشد که تحت بارگذاریهای هم زمان حرارتی و مکانیکی قرار دارد. به منظور طراحی و محاسبه عمر خستگی پیستون باید توزیع تنش- کرنش در تمام نقاط آن در دسترس باشد. بدست آوردن پاسخ تنش و کرنش در این نوع قطعات که تحت بارگذاری چند محوری مکانیکی و حرارتی قرار دارند، از طریق روشهای آزمایشگاهی اغلب دشوار است. بنابراین استفاده از شبیه سازی توسط نرم افزا رهای المان محدود برای تعیین پاسخ تنش و کرنش در این گونه قطعات لازم م یباشد. در این مطالعه به تحلیل تنش حرارتی و مکانیکی پیستون یک موتور دیزل از جنس آلیاژAlSi12 توسط نرم افزار اجزاء محدودANSYSپرداخته شده است. از مدل المان محدود مجموعه پیستون و محور آن در تحلیل سازهای پیستون استفاده شده است و تماس بین آنها لحاظ شده است. توزیع دمای مجموعه پیستون، فشار گازهای داخل محفظه احتراق، توزیع نیروی جانبی و شتاب خطی پیستون در تحلیل سازهای پیستون لحاظ شده است. به منظور بدست آوردن چرخه تنش- کرنش، تحلیل سازهای پیستون در چندین گام بارگذاری انجام شده است و ماده پیستون به صورت الاستو- پلاستیک (بر حسب دما) در نظر گرفته شده است. چرخه تنش-کرنش در اثر بارگذاریهای اعمالی به پیستون در شرایط عملکردی آن به طور دقیق محاسبه شده است و نواحی بحرانی از دیدگاه حداکثر مقدار تنشهای اعمالی به پیستون مشخص شده است. همچنین، تغییرشکل پیستون در اثر توزیع تنشهای اعمالی به آن محاسبه شده است

کلیدواژه ها:

پیستون ، تحلیل تنش حرارتی- مکانیکی ، المان محدود ، موتور دیزل