方涛，王剑，兆文忠

(大连交通大学 交通运输工程学院，辽宁 大连 116028)

基于接触非线性理论的250型活塞强度分析

方涛，王剑，兆文忠

(大连交通大学 交通运输工程学院，辽宁 大连 116028)

基于有限元方法，对不同方案的模型进行离散化，在HyperMesh中根据活塞的最恶劣工况加载，同时考虑热应力、预紧力以及压强等载荷.在ANSYS中进行计算，比较不同活塞模型在相同边界条件下，活塞销座以及螺栓的Von-Mises应力，由于修改了螺栓型号以及活塞销座上螺栓孔的大小，导致活塞裙上螺栓孔附近的应力和螺栓上的最大应力不同，根据计算结果筛选出了最佳的模型方案.结果表明：螺栓开孔尺寸与螺栓杆身应力有一定的相关性,增加开孔尺寸，会有效的减少螺栓杆身应力水平，但随着开孔尺寸增大，螺栓会承受一个额外的弯矩引起的应力，增加开孔尺寸会增加螺栓帽下方的最大应力，计算结果还表明增加开孔对于销座螺栓孔附近应力水平影响不大.

250型活塞；有限元法；静强度；接触非线性

0 引言

活塞是发动机的“心脏”，承受交变的机械负荷和热负荷，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一，它不断的进行着从下止点到上止点、从上止点到下止点的往复运动，吸气、压缩、做工、排气……在每一个完整工作过程中，它都要承受一次巨大的爆发压力，而在爆发压力下各个部分都会处于较高的应力水平上，尤其是螺栓在巨大的预紧力作用下是最容易出现破坏的部