1、活塞是內(nèi)燃機(jī)的心臟，其工作性能的好壞直接關(guān)乎到整機(jī)的工作可靠性。對(duì)于車輛的使用情況和尾氣排放等都會(huì)造成至關(guān)重要的影響。眾所周知，活塞所處的工作環(huán)境極其惡劣，不但承受較高的溫度作用，同時(shí)還受到機(jī)械載荷的作用，包括燃?xì)鈮毫Α⑼鶑?fù)慣性力以及摩擦力等。熱載荷和機(jī)械載荷都會(huì)不同程度的造成活塞的變形和應(yīng)力集中。燃料在燃燒室內(nèi)部燃燒將會(huì)產(chǎn)生很高的溫度，高溫將會(huì)使得活塞的頭部溫度不斷升高并且也會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力和變形。兩種載荷同時(shí)作用活塞將會(huì)使得活塞出現(xiàn)一些

2、工作可靠性問題，如:活塞裂紋、拉缸以及環(huán)結(jié)焦等。所以，我們?cè)趯?duì)柴油機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候必然要考慮活塞的性能情況。對(duì)于活塞性能的技術(shù)分析一般是通過有限元計(jì)算方法，對(duì)活塞在熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷兩種載荷作用時(shí)的不同變形和應(yīng)力分布情況進(jìn)行計(jì)算，然后分析計(jì)算結(jié)果并且可以為活塞的設(shè)計(jì)提供相應(yīng)參考，同時(shí)對(duì)于提高活塞工作可靠性非常重要。
　　數(shù)值計(jì)算方法中比較常用的有限元分析法是近半個(gè)世紀(jì)以來發(fā)展起來的。針對(duì)內(nèi)燃機(jī)活塞的研究分析，國(guó)外起步較早并且取得了許

3、多成果和進(jìn)展，研究出一些新的方法。相對(duì)國(guó)外的研究進(jìn)展，國(guó)內(nèi)的這方面的研究則相對(duì)較落后。
　　本文課題研究利用三維建模軟件Pro/E首先建模，然后在ANSYS軟件中進(jìn)行模型離散化，轉(zhuǎn)換成有限元模型。分析計(jì)算活塞相關(guān)的熱邊界條件并且進(jìn)行了載荷的邊界條件計(jì)算和約束的確定。分析了熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷在單獨(dú)作用時(shí)以及耦合場(chǎng)中不同條件下的應(yīng)力和變形，并且獲得了合理的計(jì)算成果。
　　結(jié)果表明:由于冷卻腔的存在使得活塞溫度有所下降。耦合場(chǎng)中的應(yīng)