1. 本选题研究的目的及意义
随着全球能源危机和环境污染问题的日益严峻,提高汽车燃油经济性和减少排放成为了汽车工业发展的重要方向。
近年来,涡轮增压技术凭借其可以有效提高发动机功率和扭矩,并降低发动机排量和油耗的优势,在汽车发动机领域得到了广泛应用。
而活塞作为发动机中承受气体压力、高温和往复运动等复杂工况的核心部件,其设计和性能优化对于提升发动机整体性能至关重要。
2. 本选题国内外研究状况综述
活塞作为发动机核心部件之一,其设计和制造技术一直是国内外研究的热点。
近年来,随着发动机技术的不断发展,对活塞的性能要求也越来越高,这推动了活塞设计和制造技术的不断进步。
#国内研究现状国内在活塞设计和制造方面取得了一定的成果,尤其是在材料研究、结构优化、制造工艺等方面取得了一些突破。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容包括:1.对1.5t汽油机的性能参数进行分析,确定活塞的设计要求,包括工作压力、温度、速度等,并分析活塞在工作过程中承受的各种载荷和热负荷。
2.基于1.5t汽油机的性能参数和活塞的设计要求,设计活塞的总体结构,包括活塞头部、裙部、销孔和销座等关键部位的尺寸和形状,并选择合适的材料。
3.对设计的活塞结构进行热力学分析,模拟活塞在工作过程中的温度场和热应力分布,评估活塞的热负荷和热变形情况,并根据分析结果对活塞结构进行优化。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解1.5t汽油机和活塞的设计理论、分析方法、材料选择、制造工艺等方面的研究现状,为本课题的研究奠定理论基础。
2.确定研究方案阶段:根据1.5t汽油机的性能参数和活塞的设计要求,确定活塞的总体结构方案,并选择合适的材料。
3.建立模型阶段:利用三维建模软件建立活塞的三维模型,并根据实际情况进行简化处理,为后续的仿真分析做准备。
5. 研究的创新点
本课题的创新点在于:1.将针对1.5t汽油机的工作特点和性能需求,对活塞进行专门的设计和优化,使其更能满足1.5t汽油机高性能、低油耗和低排放的要求。
2.将综合考虑活塞的热力学性能和力学性能,采用有限元分析软件对活塞进行热力学和强度耦合分析,以提高分析结果的准确性和可靠性。
3.将探索新的活塞轻量化设计方法,在保证活塞强度和刚度的前提下,最大限度地降低活塞的重量,以提高发动机的燃油经济性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 谢辉,张金柱,李鹏,等.汽油机活塞热负荷与摩擦磨损数值仿真研究[j].内燃机工程,2021,42(04):47-53.
[2] 鲁志强,王建锋,李鹏,等.汽油机活塞轻量化及热力耦合分析[j].内燃机与配件,2021(19):10-13.
[3] 韩旭,马强,陈龙,等.汽油机活塞强度及轻量化仿真分析[j].汽车实用技术,2021,46(15):57-60.
