一、一种新型的活塞——碳活塞（论文文献综述）
王溪[1]（2020）在《基于某汽油机活塞轻量化及铸造工艺优化设计》文中研究说明在发动机运行过程中,活塞做高速周期性的往复运动,将燃气产生的热能转化为曲轴旋转的机械能。往复运动并不是匀速的,运动加速度的存在会产生巨大的往复惯性力和惯性力矩。这些力和力矩是引起发动机机械损失以及发动机振动的重要因素。对于高速汽油发动机,活塞进行轻量化设计后,活塞重量的减小可以有效减小往复惯性力,提升发动机的经济性、舒适性、可靠性;同时减少活塞某些冗余部位,从而减少制造材料的投入,降低活塞原材料成本。因此活塞轻量化改进十分重要。首先,本文以活塞轻量化设计理论为基础,完成了某汽油机活塞轻量化设计。通过实际生产中轻量化方法与先进的活塞设计理论相结合,对活塞初始方案进行优化改进。活塞选用强度性能更优的新型铝合金材料。结构方面分别对活塞总高,活塞内腔顶,活塞环背凹腔,活塞销孔以及活塞裙部进行轻量化设计,活塞重量减轻29g,完成设计目标。活塞一环槽采用阳极氧化,裙部采用新型耐磨涂层,从而提升环槽和裙部的耐磨性。其次,运用ansys软件进行活塞热力学优化;运用Pisdyn及Glide动力学分析软件对活塞进行动力学分析。通过销孔及裙部接触应力计算选用更优的销孔及裙部型线。最初方案环背凹腔疲劳系数略低,改进其形状更圆滑的向面窗过渡,改进后结构疲劳系数得到提升。轻量化改进后活塞的敲击动能,运动摆角以及裙部摩擦损失均得到改善。然后,通过MAGMA软件铸造模拟分析优化活塞铸造过程以及铸造工艺,减少因轻量化设计引起的铸造缺陷。采用先进的CMR技术,铸造过程细化活塞金相,提高材料性能。铸造完成毛坯通过检验,证明之前的模具及铸造过程是合理的。最后,通过活塞温度场试验、活塞销孔疲劳试验、活塞最小间隙拉缸试验、活塞耐久试验、发动机振动试验对轻量化前后活塞进行对比。采用硬度塞法进行活塞测温,结果与热力学温度场分析结果基本一致。通过销孔疲劳试验检验活塞销孔设计的合理性,对试验后活塞进行染色检验,销孔无裂纹满足发动机要求。活塞最小间隙拉缸试验验证活塞裙部设计合理性。活塞耐久试验是活塞开发试验的最主要试验,其结合了高低负荷疲劳循环工况以充分反映发动机的耐久能力。试验数据表明,活塞轻量化裙部、销孔、环槽关键部位磨损量减小,对试验后活塞进行着色探伤,未发现裂纹,证明活塞强度满足要求。发动机振动试验验证活塞轻量化改进对发动机振动有改善。本文主要创新点如下:（1）对某汽油机活塞进行了轻量化改进设计,减少了活塞重量,减少制造材料的投入,降低活塞原材料成本。为以后汽油机活塞轻量化设计提供设计方案和依据。（2）首次将轻量化活塞改进与活塞工艺改进相结合,可以为轻量化活塞实际生产提供可行性方案。（3）运用热力学、动力学全面的模拟计算了轻量化前后活塞温度、强度、二阶性能的变化,并通过活塞试验对计算结果进行了验证。
朱亿鹏,潘青林,汤中华,易绿林,杨志勇[2]（2017）在《活塞用长纤维绕编碳/碳复合材料的微观结构和性能》文中提出制备了一种具有明显各向异性的碳/碳复合活塞材料。借助金相显微镜、扫描电镜等手段,对其微观结构进行了表征,研究其抗拉强度、热膨胀系数和摩擦磨损性能。结果表明,作为活塞用碳/碳复合材料,采用化学气相渗透（CVI）增密获得粗糙层结构的沉积碳,以提高其导热性能而不能使用沉积碳的光滑结构。室温下X、Z方向抗拉强度表现优异,约为400 MPa,在X、Z两个方向的热膨胀系数都小于0.5×10-6K-1,Y向的热膨胀系数近似于零。长纤维绕编碳/碳材料比高镍铸铁具有更好的耐磨性。
谢祥辉[3]（2016）在《活塞用高碳—石墨/铝复合材料性能检测及制备初探》文中指出随着内燃机向轻量化、大功率、低油耗、低排放、长寿命方面发展,对活塞材料的性能提出更高的要求,因此开发新型活塞材料以适应不同工作状态和工作环境是一种新的发展趋势。石墨/铝复合材料兼具了石墨及铝合金材料的性能特点,具有自润滑性、摩擦系数小、导热性能好、热膨胀系数小等优点,是一种优良的活塞材料。本研究对国外某活塞用高碳-石墨/铝复合材料的组织成分、物理性能、摩擦磨损性能进行检测与性能分析,测试结果表明：该高碳-石墨/铝复合材料组织均匀致密、石墨含量高达53.3%、导热系数为135w（m·k）-、热膨胀系数为7.2×10-6/℃、摩擦系数为0.2。并且高碳-石墨/铝复合材料的室温抗压强度达到240Mpa、抗弯强度为138MPa。与传统的铝合金活塞材料ZL105相比,高碳-石墨/铝复合材料密度减少了20%、热膨胀系数降低66%、导热系数减小10%,具有良好的减摩耐磨性能及尺寸稳定性。目前石墨/铝复合材料的制备工艺的铸造法、真空压力浸渗法等液相法,由于石墨与铝润湿性差且密度差异大,采用液相法难于制备出石墨含量高且分布均匀的石墨/铝复合材料。而粉末冶金法制备复合材料时,组元材料的含量可以根据需要进行任意配比,在制备含高体积分数增强颗粒复合材料方面,具有非常大的优越性。故本研究选用粉末冶金工艺制备石墨/铝复合材料。对在最佳制备工艺下制备的石墨/铝复合材料的组织结构、导热性能、摩擦磨损性能、力学性能进行分析,并与传统的铝合金活塞材料ZL105作对比。对石墨/铝复合材料粉末冶金成形及其性能分析,得出粉末冶金制备石墨/铝复合材料的制备工艺为：压制压力500MPa,烧结温度570℃保温1.5h。组织结构分析结果表明：石墨以游离态的单质均匀分布在复合材料内部；导热系数测定表明：粉末冶金制备的石墨/铝复合材料在高度方向与半径方向导热系数有较大差异,径向导热系数平均值为140w（m*k）-1,而轴向导热系数平均值为50w（m*k）-1；抗压强度的实验结果表明：复合材料抗压强度随石墨含量的增加而减小,当石墨含量为15wt%时,复合材料的抗压强度为203MPa；摩擦磨损实验结果表明：石墨/铝复合材料的摩擦系数随石墨含量和载荷的增加而减小,石墨含量为15wt%时,摩擦系数为0.25。与国外活塞用高碳-石墨/铝复合材料和铝硅系活塞材料ZL105相比,粉末冶金法制备的石墨/铝复合材料,力学性能较差,15wt%石墨含量的复合材料抗压强度约为国外活塞用高碳-石墨/铝复合材料的84%,导热系数存在各项异性,摩擦系数基本一致。
刘一鸣[4]（2016）在《钛合金活塞耐磨性设计及铸造缺陷影响研究》文中指出随着内燃机强化水平不断提高,活塞被要求具有更强的高温承载能力,开发新材料活塞以适应高强化工况是一种新的发展趋势。钛合金作为一种新型的材料,相比活塞传统材料具有比强度高、高温性能优良、导热系数小等优点,在活塞上有广泛的应用前景。但钛合金材料耐磨性差,且在铸造过程中常出现缩孔、缩松、夹杂等缺陷,导致其应用范围受到制约。本文围绕限制钛合金材料在活塞上应用的关键技术性问题,采用试验研究和仿真分析相结合的方法,确定了钛合金活塞的减摩耐磨方案,评估了铸造缺陷对活塞结构强度的影响。论文研究内容包括以下三个方面:结合钛合金的材料特性及加工工艺,设计出了一种新型钛合金活塞。应用性能仿真软件计算确定了柴油机活塞有限元分析中所需的边界条件,利用Abaqus软件对活塞温度场、应力场和变形情况进行了仿真分析,结果显示钛合金活塞头部隔热效果明显,头部与裙部温差大,活塞各位置强度满足要求,整体变形较小。针对钛合金材料耐磨性差这一关键问题,对活塞进行了减磨耐磨设计。计算校核了环槽处的磨损寿命,结果显示ECC镀膜满足耐磨性要求。选取SPCC作为钛合金活塞衬套材料,并经过仿真分析研究将活塞与衬套间的过盈量定为0.10mm。活塞裙部采用在ECC镀膜的基础上加镀二硫化钼方案以提高耐磨性。结合活塞的变形情况,确定了钛合金活塞的配缸间隙和侧向型线。基于钛合金材料真实微观结构建立了RVE有限元模型,采用细观力学有限元法分析了铸造缺陷对钛合金活塞的影响,仿真结果与试验数据吻合较好。细观应力、应变场分析结果显示:缺陷周围的基体材料应力较大,易发生局部失效。为校核活塞关键位置载荷情况,对含缺陷材料活塞进行应力场计算分析,发现活塞喉口处的缺陷对活塞应力分布影响较小,而活塞销座内侧斜上方及内腔颈部两处位置的缺陷会使附近的应力增大。
吴波[5]（2015）在《内燃机活塞裙部减磨降阻仿生形态设计与研究》文中指出活塞式内燃机自19世纪60年代问世以来,经过多年不断完善优化,技术已经十分成熟。汽车作为人们日常生活中最重要和最普遍的交通运输工具,已然成为内燃机市场的最大消耗源。内燃机燃烧总能量的15%损耗在机械运动中,而其中很大一部分损耗由摩擦引起,活塞-缸套系统摩擦副产生的摩擦功耗可高达整个内燃机摩擦损耗的50%左右。本研究考虑到巨大的内燃机使用量,即使将活塞-缸套系统的摩擦损耗降低很小幅度,也可以对减少能源消耗和改善环境产生较大影响。故将研究重点放在活塞-缸套系统的减阻、耐磨上。生物界中很多物种在千万年的进化中形成了减阻、耐磨的体表形态,本文拟选取运动形式最接近活塞缸套系统的仿生原型,针对减小活塞缸套系统间的摩擦、磨损和散热、增润,设计仿生形态于活塞裙部上,以提高内燃机的整机可靠性和稳定性。蚯蚓在土壤中的穿梭运动与活塞在缸套中的往复运动十分相似,均为较软材质与较硬材质间的固固接触摩擦。贝壳在泥沙中冲蚀与活塞在缸套内运动情况亦类似,均为固固接触且接触面存在润滑液体。本文将蚯蚓和贝壳做为仿生原型,将它们体表的减阻耐磨形态加工于活塞裙部表面,以达到减小磨损、摩擦和摩擦热的目的。本文首先对标准活塞采用逆向工程技术进行建模,然后根据受试内燃机活塞连杆总成相关参数,进行二阶动力学和热力学数学模型分析。参考内燃机十五工况标准,借鉴前人研究成果,根据本文设计重点,选定三种工况作为后续分析基础。将上述计算结果作为活塞热-机耦合有限单元分析边界条件,提取活塞正常工况下的应力、应变和变形情况。根据标准活塞热-机耦合有限单元分析结果,结合仿生原型表面的减阻形态,在活塞裙部设计了两种仿生形态即仿生横条纹形和仿生竖凹槽形。仿生横条纹形活塞根据蚯蚓体表形态进行设计,横条纹沿活塞轴向加工,距离应力较集中的活塞顶越近条纹深宽越大、间距越大,根据正交表制定三水平三因素试验方案,三因素为条纹排布形式、条纹深度、条纹宽度,每个因素均包含三个水平。仿生竖凹槽形活塞根据毛蚶壳表形态进行设计,竖凹槽沿活塞裙部轴向贯穿设计,根据正交表制定三水平三因素试验方案,三因素为凹槽分布类型、凹槽深宽、凹槽间距,每个因素均包含三个水平。对两组仿生活塞进行热-机耦合分析,并将活塞各个部位最大应力与标准活塞进行对比,仿生横条纹形活塞,对于距离仿生形态较远且高温区域应力的卸载条纹内打孔排布效果最佳,对于距离仿生形态较近且应力较集中的区域条纹形排布使集中应力更小。仿生竖凹槽形活塞,对于距离仿生形态较远且高温区域应力的卸载宽凹槽间夹窄凹槽排布、大深宽、小间距效果最佳,对于距离仿生形态较近且应力较集中的区域凹槽形排布、大深宽、中等间距使集中应力更小。分别对两组仿生活塞各个部位最大应力进行极差分析,仿生横条纹形活塞,影响力从大到小的因素依次为条纹分布类型、条纹深度、条纹宽度,最优组合为条纹形排布类型、条纹深度由裙部下端至上端依次为0.5、0.6、0.7、0.8mm和0.6、0.7、0.8、0.9mm、条纹宽度由裙部下端至上端依次为0.5、0.6、0.7、0.8mm和0.7、0.8、0.9、1mm;仿生竖凹槽形活塞,影响力从大到小的因素依次为凹槽分布类型、凹槽深宽、凹槽间距,最优组合为凹槽形和宽凹槽间夹窄凹槽形分布类型、凹槽深宽为1mm、凹槽间距为12o。跟据标准和仿生活塞工况情况制定低频疲劳寿命的预测方案,采用曼森和科芬提出的方法计算活塞起动——运行——停车循环次数。然后通过回归分析找出每组仿生活塞三水平和三因素与其各个部位疲劳寿命的内在规律。标准活塞与仿生横条纹形活塞疲劳循环次数对比,所有仿生活塞各部位疲劳寿命均高于标准活塞,仿生活塞整体平均寿命比标准活塞提高了8.8%,一行条纹一行通孔的排布方式、条纹深度和条纹宽度（孔径）从上至下依次为0.8、0.7、0.6、0.5mm时,仿生活塞最大变形最小,疲劳寿命最长;回归分析表明对疲劳寿命影响最大的为条纹宽度其次为条纹深度,浅宽类条纹可以更好的保证活塞刚度,同时卸载集中应力、分散热量、减小摩擦。标准活塞与仿生竖凹槽形活塞疲劳循环次数对比,所有仿生活塞疲劳寿命都大于标准活塞,仿生活塞整体平均寿命比标准活塞提高了7.8%,凹槽形设计更有利于减小活塞各部位最大变形,凹槽深宽为0.8mm、凹槽间距为10°和12°时,活塞变形更小、活塞抗疲劳性更高;回归分析表明对疲劳寿命影响最大为凹槽深宽,其次对于活塞顶部来说为凹槽间距、对于活塞中下部分来说为凹槽分布类型,从各个因素与疲劳寿命的关系可以看凹槽形排布、凹槽深宽为0.8mm、凹槽间距为12°时活塞疲劳寿命较长。采用平均雷诺方程对标准和仿生活塞裙部油膜厚度、润滑油动压、裙部法向压力和摩擦力进行对比分析。所有仿生横条纹形活塞裙部各个部位的润滑情况均优于标准活塞,条纹内打孔排布使整个裙部油膜厚度更厚,油膜承压面积为标准活塞的81-86%时法向压力最小,油膜承压面积为标准活塞的81-84%时摩擦力最小,裙部上端排布深宽为0.8-0.9mm条纹和通孔下端排布深宽为0.7-0.8mm条纹和通孔时裙部润滑效果更佳。所有仿生竖凹槽形活塞裙部各个部位的润滑情况均优于标准活塞,凹槽深宽为0.8mm、间距为10°时裙部油膜厚度最厚,油膜承压面积为标准活塞的74-87%时法向压力最小,油膜承压面积为标准活塞的74-85%时摩擦力最小,裙部上端排布凹槽形下端排布宽凹槽间夹窄凹槽形时润滑效果更佳。搭建内燃机耐久性试验台,对标准和仿生活塞进行对比试验,由于耐久性台架试验周期长,故仅在前述每种仿真分析中每组选取最优仿生活塞3个进行耐久性试验。试验结果如下:磨损量检测发现仿生横条纹形活塞平均比标准活塞磨损量减小79.5%;仿生竖凹槽形活塞平均比标准活塞磨损量减小40.9%。活塞顶部最高温度检测发现仿生横条纹形活塞平均比标准活塞温度减小9.5%;仿生竖凹槽形活塞平均比标准活塞温度减小6.4%。试验后活塞裙部表面粗糙度检测发现仿生横条纹形活塞裙部粗糙度平均比标准活塞减小60.1%;仿生竖凹槽形活塞裙部粗糙度平均比标准活塞减小47.6%。台架试验检测结果与仿真模拟结果一致,进一步验证了仿真方法的准确性。本文最终结合仿真和台架试验结果,对仿生形态进行机理分析。仿生横条纹形活塞,条纹形排布可以将小应力沿裙部纵向传递,一行条纹一行通孔形排布中通孔将大应力集中于裙部表面、小应力分散在裙部内部,条纹内打孔形排布在裙部内部将小应力传递至大应力区;仿生凹槽形活塞,凹槽可以沿裙部周向传递小应力,在应力大于54MPa时宽凹槽会在其底部聚集应力以分散减小周边大应力,在应力小于27MPa时通孔或窄凹槽在无需集中大应力的前提下可在其周边形成更小的应力圈。两种仿生形态均可储油、存屑、减小摩擦,仿生横条纹可以阻断裙部纵向方向刮痕,制止其延伸加大、影响活塞疲劳寿命;仿生竖凹槽可以沿裙部周向减小磨损面积。
胡振,乔信起,王渠东,叶兵[6]（2013）在《发动机活塞轻量化的研究进展》文中研究指明活塞是发动机的关键零部件,活塞的轻量化对发动机性能具有重要意义。本文首先总结了几种主要参数对于发动机活塞轻量化的影响和工作原理,并且列举了不同方面的发动机活塞轻量化实例,然后讨论了近年来发动机活塞轻量化的研究现状,最后在综合对比分析的基础上,提出了未来发动机活塞轻量化的发展思路。
陈艳,唐前鹏[7]（2013）在《内燃机活塞材料及其强化工艺研究现状与展望》文中进行了进一步梳理介绍了内燃机活塞材料的最新研究动态,综述了各种活塞材料的最新研究成果,并概括了各种活塞材料的应用领域和前景。
郭旭红[8]（2013）在《基于竞争定位的金刚集团产品结构优化研究》文中研究说明本文对我国内燃机零部件生产企业（缸套、活塞、活塞环、活塞销、进排气门、轴瓦等）产品结构优化相关理论进行了综述，主要包括产品及产品组织、工艺流程、技术类型、产品结构优化、竞争定位等。本文分析了我国内燃机行业现状、内燃机工业“十二五”发展规划、内燃机零部件行业现状及竞争定位等。提出了随着中我国内燃机零部件行业集中度的进一步提高，我国内燃机零部件生产企业竞争基本形成两大模式：一是单一产品生产企业，二是多产品生产企业。提出了上述两种竞争模式各自的优势和劣势，同时提出了各自企业今后产品结构优化的方向。本文还对内燃机零部件生产企业产品结构优化进行了研究，主要包括内燃机零部件生产企业产品结构优化相关因素分析、内燃机零部件生产企业产品结构优化和基于竞争定位的产品结构优化分析和实施等。本文重点对石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司的产品结构现状进行了研究，通过SWOT分析和产品竞争定位分析等提出了金刚集团产品结构优化方案，金刚集团产品结构优化应从三个方面进行：一是六大产品要有取有舍，保留核心竞争力摩擦副运动组件产品；二是要扩大出口产品市场份额；三是增加汽油内燃机零部件产品结构比例。
宫玉晨[9]（2012）在《内燃机活塞材料的发展现状与展望》文中提出1引言随着社会发展,人们对内燃机的要求倾向于高效率、轻油耗、低噪音、长寿命、低排放、保护环境等。活塞作为内燃机的主要部件,提高它的性能就不可避免。活塞性能指标主要包括提高活塞高温机械性能、耐摩性能、热传导率、热膨胀系数、疲劳寿命、密度等。目前来看,提高活塞性能主要有两种途径,
王大为[10]（2010）在《汽车发动机活塞真空清洗机的并行设计》文中研究指明随着经济的快速发展,人民生活水平的提高,对汽车的需求也随之增长。2009年我国全年汽车产销量突破1300万辆,跃居全球第一位。虽然我国汽车产量很大,但距离真正的汽车强国还有很长的距离。发动机是汽车的关键总成,其生产制造工艺与国外相比亦有很大差距。而活塞作为发动机的重要零件,其制造、装配质量也对发动机正常工作有着重要影响。若成品活塞装配之前不能清洗干净,表面残留的切屑等杂质将会使发动机连杆两端的滑动轴承及缸套受到严重影响；对于使用过的活塞如果不能有效去除其表面积碳,也不能改善发动机工作状况。针对传统活塞清洗方法的缺点,本文主要对清洗剂的选择、清洗工艺做了一定研究,并设计了清洗设备,所做工作如下：（1）在查阅大量相关文献基础上,对发动机活塞清洗现状做了调查,对表面污垢进行了分析,并选择了合适的清洗剂C12H24。（2）针对活塞表面污垢成分及各种清洗方法的优缺点,特别是对使用过的活塞上的积碳去除困难的特点,首先采用真空超声清洗方法对其清洗,充分发挥超声波清洗方法的优势；然后真空搅动漂洗；最后真空气相清洗与干燥的工艺流程。（3）根据选择的清洗剂及清洗工艺,并根据并行设计思想设计了清洗设备的清洗管路图、气压传动、机械传动与相关零件及机架,对重要部分做了一定强度、刚度计算。（4）选择了传动及控制用各种传感器、电机及PLC。制订了工艺参数。本文设计的清洗设备既可以作为成品活塞装配前的清洗设备,也可作为大修厂清洗使用过的有积碳的活塞清洗设备,对清洗筐做一定改造也可清洗连杆、缸套,适应能力较强,较人工清洗效率高,较其它设备可以达到更高清洁度。
二、一种新型的活塞——碳活塞（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种新型的活塞——碳活塞（论文提纲范文）
（1）基于某汽油机活塞轻量化及铸造工艺优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 汽油发动机现状 |
| 1.2.2 活塞理论研究现状 |
| 1.2.3 汽油机活塞轻量化研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 汽油机活塞设计的基本理论 |
| 2.1 活塞的受力载荷 |
| 2.1.1 活塞的热负荷 |
| 2.1.2 活塞的机械负荷 |
| 2.2 活塞的摩擦磨损 |
| 2.3 振动与噪声 |
| 2.4 活塞结构设计理论 |
| 2.4.1 燃烧室结构 |
| 2.4.2 环槽与环岸结构 |
| 2.4.3 销孔结构 |
| 2.4.4 裙部结构 |
| 2.4.5 活塞其他部位设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 某汽油机活塞轻量化设计 |
| 3.1 设计背景及来源 |
| 3.2 发动机基本参数 |
| 3.3 活塞设计流程 |
| 3.4 活塞的材料选择 |
| 3.5 活塞结构设计 |
| 3.5.1 活塞总高 |
| 3.5.2 活塞内腔顶设计 |
| 3.5.3 活塞环背凹腔设计 |
| 3.5.4 活塞销孔及销座设计 |
| 3.5.5 活塞裙部设计 |
| 3.5.6 活塞结构改进分析 |
| 3.6 活塞表面处理 |
| 3.6.1 活塞环槽阳极氧化 |
| 3.6.2 裙部涂层 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 某汽油机活塞热力学及动力学分析 |
| 4.1 热力学分析 |
| 4.1.1 热力学模型建立 |
| 4.1.2 热力学网格划分 |
| 4.1.3 边界条件的确定 |
| 4.1.4 活塞分析工况 |
| 4.1.5 温度场 |
| 4.1.6 热应力和热机耦合应力 |
| 4.1.7 销孔及裙部接触压力 |
| 4.1.8 疲劳系数预测 |
| 4.2 动力学分析 |
| 4.2.1 活塞动力学分析的边界条件 |
| 4.2.2 动力学输出结果 |
| 4.2.3 动力学结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 轻量化活塞铸造可行性分析 |
| 5.1 MAGMA分析 |
| 5.1.1 活塞模拟计算主要参数设置 |
| 5.1.2 活塞模拟计算结果分析 |
| 5.2 铸造模具 |
| 5.3 毛坯制造 |
| 5.4 铸造毛坯检验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 活塞试验 |
| 6.1 活塞测温试验 |
| 6.1.1 硬度塞 |
| 6.1.2 活塞表面测量点 |
| 6.1.3 发动机运行数据 |
| 6.1.4 活塞试验结果 |
| 6.2 销孔疲劳试验 |
| 6.3 最小配缸间隙拉缸试验 |
| 6.4 发动机耐久试验 |
| 6.5 发动机振动试验 |
| 6.5.1 试验条件 |
| 6.5.2 试验输出结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）活塞用长纤维绕编碳/碳复合材料的微观结构和性能（论文提纲范文）
| 1 最优结构碳纤维预制体的选取 |
| 1.1 活塞用碳/碳复合材料的制备 |
| 1.2 金相显微组织 |
| 1.3 力学性能 |
| 2 碳/碳材料的显微结构、致密化与性能 |
| 2.1 长纤维绕编偏光显微结构 |
| 2.2 长纤维绕编增密过程 |
| 2.3 长纤维绕编碳/碳活塞材料的性能 |
| 2.3.1 热膨胀系数 |
| 2.3.2 抗拉强度 |
| 2.4 摩擦磨损性能 |
| 3 结论 |
（3）活塞用高碳—石墨/铝复合材料性能检测及制备初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 活塞材料及其国内外研究现状 |
| 1.3 石墨/铝复合材料制备方法 |
| 1.3.1 液相法 |
| 1.3.2 粉末冶金法 |
| 1.4 活塞的加工方法 |
| 1.5 课题来源及研究的主要内容 |
| 第二章 高碳-石墨/铝复合材料检测及分析 |
| 2.1 组织成分分析 |
| 2.1.1 金相分析 |
| 2.1.2 成分分析 |
| 2.1.3 物相分析 |
| 2.2 物理性能分析 |
| 2.3 摩擦磨损性能分析 |
| 2.3.1 摩擦系数 |
| 2.3.2 磨损率 |
| 2.3.3 载荷、速度对摩擦副表面温度影响 |
| 2.3.4 磨损表面形貌与磨损机制 |
| 2.4 力学性能分析 |
| 2.4.1 硬度 |
| 2.4.2 抗压强度 |
| 2.4.3 抗弯强度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 实验条件与研究方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 试样制备工艺过程及原理 |
| 3.2.1 材料前处理 |
| 3.2.2 混料 |
| 3.2.3 压制 |
| 3.2.4 烧结 |
| 3.3 性能测试与分析 |
| 3.3.1 复合材料的密度测定 |
| 3.3.2 硬度测试 |
| 3.3.3 显微组织与物相分析 |
| 3.3.4 导热系数测定 |
| 3.3.5 室温压缩实验 |
| 3.3.6 摩擦磨损实验 |
| 第四章 石墨/铝复合材料粉末冶金成形及其性能分析 |
| 4.1 复合材料密度研究 |
| 4.1.1 压制压力对生坯致密度的影响 |
| 4.1.2 烧结工艺对复合材相对密度影响 |
| 4.1.3 生坯密度分布 |
| 4.2 复合材料弹性后效研究 |
| 4.3 复合材料组织结构分析 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 金相分析 |
| 4.4 复合材料导热性能分析 |
| 4.5 复合材料摩擦磨损性能分析 |
| 4.5.1 摩擦实验条件 |
| 4.5.2 石墨含量对摩擦磨损影响 |
| 4.5.3 载荷对摩擦系数影响 |
| 4.5.4 转速对摩擦系数影响 |
| 4.5.5 磨损表面形貌及磨损机制 |
| 4.6 复合材料抗压强度分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（4）钛合金活塞耐磨性设计及铸造缺陷影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 钛合金在发动机中的应用概况 |
| 1.2.2 钛合金材料铸造缺陷研究概况 |
| 1.2.3 细观力学有限元法的发展与概况 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 钛合金活塞整体结构设计及仿真 |
| 2.1 钛合金材料不同温度单拉力学试验 |
| 2.2 钛合金活塞结构的确定 |
| 2.2.1 活塞主要设计参数 |
| 2.2.2 活塞模型的创建 |
| 2.3 钛合金活塞边界条件确定 |
| 2.3.1 活塞换热边界条件的确定 |
| 2.3.2 活塞受力边界条件的确定 |
| 2.4 钛合金活塞有限元仿真 |
| 2.4.1 活塞有限元模型建立 |
| 2.4.2 活塞仿真计算与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钛合金活塞耐磨方案设计 |
| 3.1 钛合金活塞耐磨涂层选取 |
| 3.2 活塞环区减摩耐磨设计 |
| 3.2.1 活塞环槽间隙调整 |
| 3.2.2 活塞环槽磨损寿命评估 |
| 3.3 活塞销孔减摩耐磨设计 |
| 3.3.1 活塞销孔衬套材料选取 |
| 3.3.2 活塞销孔衬套过盈量确定 |
| 3.4 活塞裙部减摩耐磨设计 |
| 3.4.1 活塞裙部耐磨涂层设计 |
| 3.4.2 活塞配缸间隙设计 |
| 3.4.3 活塞型线设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 含铸造缺陷的钛合金活塞计算分析 |
| 4.1 基于真实结构的细观仿真模型构造 |
| 4.1.1 组织观察及图像处理 |
| 4.1.2 细观有限元模型建立 |
| 4.2 RVE仿真计算结果分析 |
| 4.2.1 不同温度下材料单拉曲线计算结果 |
| 4.2.2 不同温度下RVE应力应变场分析 |
| 4.3 钛合金活塞中铸造缺陷的影响分析 |
| 4.3.1 钛合金活塞铸造缺陷观察 |
| 4.3.2 含铸造缺陷的钛合金活塞应力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（5）内燃机活塞裙部减磨降阻仿生形态设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义和背景 |
| 1.2 内燃机活塞的研究现状 |
| 1.2.1 内燃机活塞材料改进 |
| 1.2.1.1 铝基复合材料改进 |
| 1.2.1.2 锻钢材料改进 |
| 1.2.1.3 陶瓷材料改进 |
| 1.2.1.4 碳复合材料改进 |
| 1.2.2 内燃机活塞结构改进 |
| 1.2.3 内燃机活塞制造工艺改进 |
| 1.2.4 内燃机活塞轻量化改进 |
| 1.2.4.1 活塞结构轻量化改进 |
| 1.2.4.2 活塞材料轻量化改进 |
| 1.3 仿生技术的研究现状 |
| 1.3.1 形态仿生研究 |
| 1.3.2 结构仿生研究 |
| 1.3.2.1 减阻表面仿生研究 |
| 1.3.2.2 疏水自洁表面仿生研究 |
| 1.3.2.3 变色表面仿生研究 |
| 1.3.2.4 耐磨抗冲蚀表面仿生研究 |
| 1.3.3 材料仿生研究 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 仿生活塞设计及其热-机耦合有限单元分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 标准活塞建模及内燃机工况分析 |
| 2.2.1 标准活塞建模 |
| 2.2.2 受试内燃机工况分析 |
| 2.3 标准活塞动力学分析 |
| 2.3.1 标准活塞顶部燃气压力 |
| 2.3.2 标准活塞二阶动力学分析 |
| 2.4 标准活塞热-机耦合有限单元分析 |
| 2.5 仿生活塞设计及正交试验方案确定 |
| 2.5.1 仿生横条纹形活塞设计及正交试验方案确定 |
| 2.5.2 仿生竖凹槽形活塞设计及正交试验方案确定 |
| 2.6 仿生活塞热-机耦合有限单元分析 |
| 2.6.1 仿生横条纹形活塞热-机耦合有限单元分析 |
| 2.6.2 仿生横条纹形活塞极差分析 |
| 2.6.3 仿生横竖凹槽形活塞热-机耦合有限单元分析 |
| 2.6.4 仿生竖凹槽形活塞极差分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 仿生活塞疲劳特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 活塞温度场边界条件计算 |
| 3.2.1 传热基本理论 |
| 3.2.2 温度场边界条件 |
| 3.2.3 受试活塞温度场边界条件确定 |
| 3.3 活塞疲劳寿命计算 |
| 3.3.1 影响活塞疲劳寿命的主要因素 |
| 3.3.2 内燃机热负荷分类 |
| 3.3.3 内燃机疲劳寿命预测模型 |
| 3.4 标准活塞与仿生横条纹形活塞疲劳寿命分析 |
| 3.4.1 标准活塞与仿生横条纹形活塞疲劳寿命计算 |
| 3.4.2 仿生横条纹形活塞疲劳寿命回归设计 |
| 3.5 标准活塞与仿生竖凹槽形活塞疲劳寿命分析 |
| 3.5.1 标准活塞与仿生竖凹槽形活塞疲劳寿命计算 |
| 3.5.2 仿生竖凹槽形活塞疲劳寿命回归设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 仿生活塞润滑特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 活塞裙部润滑模型 |
| 4.2.1 油膜压力计算 |
| 4.2.2 油膜厚度计算 |
| 4.2.3 活塞裙部平均剪切应力及摩擦力计算 |
| 4.2.4 活塞-缸套系统混合润滑状态分析 |
| 4.3 标准活塞与仿生横条纹形活塞润滑仿真分析 |
| 4.3.1 标准活塞与仿生横条纹形活塞裙部总体润滑情况分析 |
| 4.3.2 标准活塞与仿生横条纹形活塞裙部顶端润滑情况分析 |
| 4.3.3 标准活塞与仿生横条纹形活塞裙部中部润滑情况分析 |
| 4.3.4 标准活塞与仿生横条纹形活塞裙部底端润滑情况分析 |
| 4.4 标准活塞与仿生竖凹槽形活塞润滑仿真分析 |
| 4.4.1 标准活塞与仿生竖凹槽形活塞裙部总体润滑情况分析 |
| 4.4.2 标准活塞与仿生竖凹槽形活塞裙部顶端润滑情况分析 |
| 4.4.3 标准活塞与仿生竖凹槽形活塞裙部中部润滑情况分析 |
| 4.4.4 标准活塞与仿生竖凹槽形活塞裙部底端润滑情况分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 仿生活塞耐久性台架试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 内燃机耐久性试验台设计 |
| 5.2.1 试验台设计 |
| 5.2.2 试验方法 |
| 5.3 仿生活塞制备 |
| 5.3.1 试验用活塞选取 |
| 5.3.2 仿生活塞制造技术与加工工艺研发 |
| 5.4 试验数据检测及分析 |
| 5.4.1 磨损量检测及分析 |
| 5.4.2 温度检测及分析 |
| 5.4.3 粗糙度检测及分析 |
| 5.4.3.1 仿生横条纹形活塞与标准活塞粗糙度对比分析 |
| 5.4.3.2 仿生竖凹槽形活塞与标准活塞粗糙度对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 仿生活塞机理分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 仿生活塞机理分析 |
| 6.2.1 仿生活塞散热和分散集中应力机理分析 |
| 6.2.1.1 仿生横条纹形活塞散热和分散集中应力机理分析 |
| 6.2.1.2 仿生竖凹槽形活塞散热和分散集中应力机理分析 |
| 6.2.2 仿生活塞减磨机理分析 |
| 6.2.2.1 仿生横条纹形活塞减磨机理分析 |
| 6.2.2.2 仿生竖凹槽形活塞减磨机理分析 |
| 6.2.3 仿生活塞润滑机理分析 |
| 6.2.3.1 仿生横条纹形活塞润滑机理分析 |
| 6.2.3.2 仿生竖凹槽形活塞润滑机理分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论和研究展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（6）发动机活塞轻量化的研究进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 活塞结构方面的轻量化 |
| 1.1 活塞结构轻量化措施 |
| 1.2 活塞结构轻量化工业实例 |
| 2 活塞材料方面的轻量化 |
| 2.1 铝合金 |
| 2.2 铸铁 |
| 2.3 铸钢 |
| 2.4 新材料 |
| 3 结语 |
（7）内燃机活塞材料及其强化工艺研究现状与展望（论文提纲范文）
| 1 内燃机活塞材料 |
| 1.1 铝合金 |
| 1.2 铸铁、铸钢 |
| 1.3 复合材料 |
| 1.3.1 铝基复合材料 |
| 1.3.2 镁基复合材料 |
| 1.3.3 碳/碳复合材料 |
| 1.4 陶瓷 |
| 2 内燃机活塞材料的发展前景 |
（8）基于竞争定位的金刚集团产品结构优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 本文研究目的及内容 |
| 1.3 研究路线及全文结构框架 |
| 第二章 相关理论及文献综述 |
| 2.1 产品及产品组织 |
| 2.2 工艺流程 |
| 2.3 技术类型 |
| 2.4 产品结构优化 |
| 2.5 竞争定位 |
| 第三章 我国内燃机及零部件行业现状分析 |
| 3.1 我国内燃机行业现状 |
| 3.2 我国内燃机工业“十二五”发展规划 |
| 3.3 我国内燃机零部件行业现状 |
| 3.4 我国内燃机零部件行业竞争定位现状分析 |
| 第四章 内燃机零部件生产企业产品结构优化研究 |
| 4.1 内燃机零部件生产企业产品结构相关因素分析 |
| 4.2 内燃机零部件企业产品结构的优化 |
| 4.3 基于竞争定位的产品结构优化 |
| 第五章 金刚集团产品结构优化研究 |
| 5.1 企业简介及发展战略 |
| 5.2 产品结构相关因素分析 |
| 5.3 产品结构现状分析 |
| 5.4 产品竞争优劣势分析 |
| 5.5 金刚集团目前产品竞争定位分析 |
| 5.6 金刚集团产品结构优化方案 |
| 第六章 研究结论与研究展望 |
| 6.1 结论及本文创新研究成果 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 1：内燃机零部件各行业龙头企业简介 |
| 附录 2：金刚集团各产品工艺节点流程 |
| 致谢 |
（9）内燃机活塞材料的发展现状与展望（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 活塞材料的发展现状 |
| 2.1 铸铁 |
| 2.2 钢 |
| 2.3 铝合金 |
| 2.4 铝基复合材料 |
| 2.5 陶瓷材料 |
| 2.6 陶瓷·金属梯度材料 |
| 2.7 碳材料 |
| 3 展望 |
（10）汽车发动机活塞真空清洗机的并行设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 应用现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 清洗剂、清洗方法的选择比较 |
| 2.1 清洗介质的选择 |
| 2.2 常用清洗方法及清洗方法的选用 |
| 3 清洗工艺流程及装置并行设计 |
| 3.1 真空超声清洗 |
| 3.2 真空搅动漂洗 |
| 3.3 真空气相清洗与干燥 |
| 4 清洗设备机械结构的并行设计 |
| 4.1 超声槽摆动托架结构设计及其主动轴密封设计 |
| 4.2 漂洗槽搅液轮及其主动轴设计 |
| 4.3 真空干燥槽设计 |
| 4.4 清洗筐左右搬运机构设计计算 |
| 4.4.1 容许转速计算 |
| 4.4.2 许用轴向载荷的计算及实际轴向载荷的估算 |
| 4.4.3 滚珠丝杠系统轴向刚性及弹性变形的计算 |
| 4.4.4 滚珠丝杠系统所需扭矩的计算 |
| 5 冷却系统、气动回路、消防系统设计 |
| 5.1 冷却系统设计 |
| 5.2 气压传动回路设计 |
| 5.3 消防系统设计 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、一种新型的活塞——碳活塞（论文参考文献）
- [1]基于某汽油机活塞轻量化及铸造工艺优化设计[D]. 王溪. 青岛大学, 2020
- [2]活塞用长纤维绕编碳/碳复合材料的微观结构和性能[J]. 朱亿鹏,潘青林,汤中华,易绿林,杨志勇. 特种铸造及有色合金, 2017(10)
- [3]活塞用高碳—石墨/铝复合材料性能检测及制备初探[D]. 谢祥辉. 广东工业大学, 2016(11)
- [4]钛合金活塞耐磨性设计及铸造缺陷影响研究[D]. 刘一鸣. 北京理工大学, 2016(08)
- [5]内燃机活塞裙部减磨降阻仿生形态设计与研究[D]. 吴波. 吉林大学, 2015(06)
- [6]发动机活塞轻量化的研究进展[J]. 胡振,乔信起,王渠东,叶兵. 小型内燃机与摩托车, 2013(06)
- [7]内燃机活塞材料及其强化工艺研究现状与展望[J]. 陈艳,唐前鹏. 热加工工艺, 2013(14)
- [8]基于竞争定位的金刚集团产品结构优化研究[D]. 郭旭红. 天津大学, 2013(01)
- [9]内燃机活塞材料的发展现状与展望[J]. 宫玉晨. 内燃机与配件, 2012(05)
- [10]汽车发动机活塞真空清洗机的并行设计[D]. 王大为. 大连理工大学, 2010(05)