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活塞激光热负荷数值模拟
Numerical Simulation of Thermal Loading on Pistons by Laser

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谭建松 1   庞铭 2 *   解志民 2   虞钢 3   胡定云 2  
文摘 建立了活塞激光热负荷数值模拟模型,研究了不同冷却介质对活塞热负荷的影响.结果表明,激光卸载过程活塞顶和通油孔通气冷却,温度波动发生在活塞顶薄层区域,与活塞在实际稳定工况下的温度响应一致;激光卸载过程活塞内腔和通油孔通气或通油孔通水冷却,温度波动区域都不能反应在实际稳定工况下的状态.低周热疲劳采用激光卸载过程配合活塞顶通气、活塞内腔和通油孔通水能缩短试验周期、加速活塞的热疲劳损伤.数值模拟与试验结果基本吻合,验证了模型的有效性
其他语种文摘 Numerical simulation model of thermal loading on piston by laser is established. By virtue of the model, the influence of different cooling matters on thermal loading of piston is investigated. The results show that temperature fluctuations occur at thin-layer regional of piston top surface when cooling air is applied to piston top surface and tunnel with cessation laser heating, which is in accordance with actual stable conditions. Temperature fluctuations is not consistent with actual stable conditions of air cooling of piston inner chamber and' tunnel or water cooling of tunnel. Low-cycle fatigue with air cooling of piston top surface, water cooling of inner chamber and tunnel can accelerate damage to piston. Meanwhile, these regions of concave, tunnel and inner chamber are most vulnerable to form crack due to the cool medium contacting with them. The numerical results are in agreement with the experimental results, which indicates that the established numerical mode is correct and reliable
来源 中国激光 ,2010,37(4):970-974 【核心库】
DOI 10.3788/cjl20103704.0970
关键词 激光技术 ; 活塞 ; 热负荷 ; 温度 ; 损伤
地址

1. 中国北方发动机研究所, 中国科学院先进制造工艺力学重点实验室, 河北, 廊坊, 065000  

2. 中国北方发动机研究所, 河北, 廊坊, 065000  

3. 中国科学院力学研究所, 中国科学院先进制造工艺力学重点实验室, 北京, 100190

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0258-7025
学科 能源与动力工程
文献收藏号 CSCD:3940077

参考文献 共 8 共1页

1.  施培文. 发动机活塞热分析. 内燃机,2006(3):7-10 被引 1    
2.  王希珍. 活塞热冲击有限元分析. 内燃机学报,2002,20(6):564-568 被引 2    
3.  刘金详. 铝合金活塞红外线加热热疲劳实验台架研究. 河北科技大学学报,2000,21(3):37-40 被引 1    
4.  俞小莉. 内燃机活塞热疲劳模拟实验台. 内燃机工程,1997,18(4):43-47 被引 8    
5.  宋宏伟. 激光诱发活塞的热负荷. 中国激光,2006,33(5):701-704 被引 3    
6.  宋宏伟. 基于数值模拟的激光热负荷光强分布设计. 中国激光,2006,33(6):842-845 被引 5    
7.  Song H. Thermal fatigue on pistons induced by.shaped high power laser(part I:experimental study of transient temperature field and temperature oscillation). Int. J. Heat, Mass Trans,2008,51:757-767 被引 1    
8.  Song H. Thermal fatigue on pistons induced by shaped high power laser(part II:design of spatial intensity distribution via numerical simulation). Int. J. Heat Mass Tran,2008,51:768-778 被引 1    
引证文献 4

1 聂树真 非对称非均匀分布整形光束用于激光热负荷试验研究 激光与光电子学进展,2015,52(9):091408-1-091408-7
被引 1

2 刘晓博 激光扫描加热铸轧辊套材料热疲劳性能测试 激光与光电子学进展,2017,54(4):041412-1-041412-8
被引 1

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