بررسی ترمومکانیکی پیستون خودرو roa

در این پروژه بررسی ترمومکانیکی پیستون خودرو roa مد نظر بود. لذا می بایست تمام نیروها و به تبع آن تنش¬های موثر بر پیستون تعیین و اثر آنها از نظر جا به جایی بر پیستون محاسبه می شد. به طور کلی دو دسته نیروی مکانیکی و حرارتی به پیستون وارد می شود. نیروهای مکانیکی شامل فشار گاز و اینرسی است و تنش حرارتی، تنش ناشی از گرادیان دما در پیستون است. شرایط مرزی مکانیکی شامل فشار ماکزیمم محفظه احتراق و شتاب پیستون از مقادیر تجربی بدست آمدند و شرایط مرزی حرارتی با استفاده از نتایج تحقیقات گذشته لحاظ گردیدند. برای تحلیل تنش از روش اجزا محدود استفاده شد. برای حل معادلات اجزا محدود از نرم افزار ansys استفاده گردید. تنش های حرارتی تنها در زاویه ای از میل لنگ که در آن دمای ماکزیمم اتفاق می افتد، بررسی شد و دلیل آن برهمنهی با تنش های مکانیکی است. سپس روابط ریاضی حاکم بر سینماتیک پیستون بررسی شدند. پس از تعیین شرایط مرزی مکانیکی و حرارتی، مدل سه بعدی پیستون با استفاده از نقشه آن تهیه شد. پس از مش بندی و اعمال شرایط مرزی روی مدل سه بعدی حل المان محدود انجام شد. نتایج حاصله از این تحقیق با داده های موجود در ادبیات فن تطابق خوبی داشت. با استفاده از این نتایج امکان کاهش وزن پیستون در نواحی کم تنش وجود دارد.