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原文传递船舶柴油机活塞稳态温度场研究

论文题名：	船舶柴油机活塞稳态温度场研究
关键词：	船舶柴油机;活塞稳态温度场;换热系数;有限元模型
摘要：	活塞热负荷易导致热裂纹、拉缸、以及活塞环胶结等故障，极大地限制柴油机的发展。活塞稳态温度场是计算活塞热负荷的原始数据，因此有必要对活塞稳态温度场进行计算和分析，为降低活塞热负荷提供参考。无论是改善旧机型还是设计新机型，都需要考虑各参数对温度场的影响，匹配设计参数。探究不同参数对活塞温度场的影响规律，对活塞的优化设计具有重要意义。　　本文以经验公式为基础，采用反求法结合优化设计的计算方法得到适用于620柴油机活塞稳态温度场的边界条件，反求法结合优化设计不受位置限制，收敛快，适用于已知测点温度的活塞的换热系数的求解。建立合理活塞有限元模型，使用反求法确定的边界换热系数计算得到活塞温度场分布，得到的结果与实验值对比最大误差不超过2％，为高效求解活塞稳态温度场提供新思路。　　为探究不同参数对活塞温度场的影响，进行了活塞稳态温度场特征点温度的影响因素研究。首先，采用单一变量全面分析介质温度参数、换热系数参数和结构参数共45个参数对活塞稳态温度场的影响；其次，计算了关键参数对特征点温度影响的量化百分比，及各相关性参数与特征点温度无交互作用和有交互作用条件下的一次、二次因子的相关性系数；最后，将各特征点温度的相关性参数作为自变量，各特征点温度值作为响应变量，利用偏最小二乘法建立各特征点温度的实验设计回归模型，并对回归模型的预测值和数值模拟的计算值进行对比分析，说明该模型具有一定的预测能力。为降低活塞热负荷、活塞设计参数匹配及实验测点布置提供依据，也为其他类似方面的改动提供参考。
作者：	刘晶晶
专业：	动力机械及工程
导师：	马修真
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文