基于Proe的活塞有限元分析实例

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式中: λ1、λ2、λ0分别为活塞环、气缸壁和间隙内油或气的导热系数;λω为气缸壁与水之间的换热系数，λf为平均水温时水的导热系数，deq为水套当量直径，Nuf为努塞尔特准则数。

活塞内侧换热系数和环境温度活塞内侧顶部布置了冷却油道，底部主要与油雾接触，故活塞内侧环境温度取曲轴箱内机油的温度，换热系数自下而上取为300 ～ 500 W/( m2·K) 。

活塞所处的工作环境决定了其温度分布极其复杂，活塞经冷却介质带走热量的途径很多，可经活塞环，气缸套把热量带走，也可以经气缸套直接带走。而活塞与活塞环、活塞环与气缸套、活塞与气缸套之间，既有油膜又有气隙，并有相对运动。因此，以上通过仿真计算、经验公式和经验值所得到的热边界条件可能与活塞实际的传热边界条件相差很大。为了得到更为精确的热边界条件，需要对比活塞温度场计算结果与活塞上对应测点的温度值，不断修正边界条件，直到计算结果较为接近实测结果。表1 为最后得到的活塞在标定功率工况下的稳态边界条件。

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2.添加热边界条件

切换到热模式

点击对流条件工具，选择曲面，并按表1输入对流系数和体表温度

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继续添加边界条件

按表1逐一添加热边界条件，最后如下

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3.新建热分析

弹出对话框设置如下