تحلیل مودال و آنالیز استاتیکی پیستون به روش المان محدود

به دلیل اختلاف دمای بسیار زیاد بین تاج پیستون و کانال های خنک کننده، تنش های حرارتی زیادی در پیستون ایجاد می شود. علاوه بر آن فشارمحفظه احتراق، شتاب پیستون و نیروی جانبی وارد بر آن می توانند به صورت سیکلی تنش های مکانیکی را ایجاد نمایند ؛ بنابراین تنش های ترمومکانیکییکی از عوامل اصلی خرابی پیستون هستند. در این تحقیق تحلیل مودال و آنالیز استاتیکی پیستون به روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است.به منظور بررسی تنش استاتیکی وارد بر پیستون، بار اعمالی بر آن ۱.۲ مگاپاسکال در نظر گرفته شد. حداکثر تنش در بالای پیستون ۱۰.۵۶۴ مگاپاسکالبه دست آمد و حداکثر جابجایی مقدار ۰.۰۰۸۴۳ میلی متر محاسبه شد. تحلیل مود ال (فرکانسی) پ یستون انجام شد و برای شش فرکانس طبیعی مدارتعاشی آن استخراج شد. به منظور بررسی تاثیر جنس پیستون، سه آلیاژ A۱ ۴۰۳۲, A۱ ۴۰۶۱ و Cast Iron FG ۲۰۰ مورد بررسی قرار گرفت. در این تحلیل فشار محفظه احتراق برای هر سه پیستون ۵ مگاپاسکال در نظر گرفته شد. تغییر شکل Cast Iron FG ۲۰۰ در بین هر سه ماده حداقل است؛ بنابراین می توان آن را به عنوان بهترین ماده انتخاب نمود. هنگامی که تنش ثابت باشد، ماده ای که مدول الاستیسیته آن بیشتر باشد، تغییر شکل آنکمتر می شود.

کلیدواژه ها:

پیستون ، تحلیل تنش ، تحلیل المان محدود ، تنش استاتیکی