内燃机工程

作者：邹梁楠,雷基林,穆艳丽,邓伟,文均,蒋相森

单位：昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,成都银河动力股份有限公司,成都 610505,成都银河动力股份有限公司,成都 610505

关键词：销孔铜套参数,Plackett-Burman试验,Box-Behnken多因素优化算法,疲劳寿命,

基金：国家自然科学基金项目（51965027）

为了减小热机载荷对活塞疲劳寿命的影响，以一款非道路柴油机为研究对象，建立了活塞疲劳寿命模型，并通过活塞温度场试验验证了模型的准确性。通过单因素试验确定了不同因素的取值范围，并利用Plackett-Burman试验设计分析了各个因素对活塞热–机耦合应力的影响权重及分布规律。将影响权重较大的因素引入Box-Behnken多因素优化算法，以提高活塞疲劳寿命为优化目标，得到销孔铜套最优结构参数。综合研究表明，优化后的方案与原方案相比，热–机耦合应力降低了56.86 MPa，降幅达28.75％；活塞疲劳寿命提高了6.46×109次，提高幅值为448.61％。合理增加铜套水平椭圆度、内侧直径增量、摩擦副之间的摩擦系数和铜套–销间隙，可以有效减少活塞热–机耦合应力，提高活塞的疲劳寿命。

来源：2023年第4期

《内燃机工程》期刊编辑部

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