史成荫，胡 磊, ，周 振

(1. 武汉理工大学 船海与能源动力工程学院，湖北 武汉 430063；2. 武汉理工大学 船舶动力工程技术交通行业重点实验室，湖北 武汉 430063；3. 中国船级社江苏分社连云港办事处，江苏 连云港 222000)

活塞作为船用低速机的关键热端部件之一，在高温环境中承受着爆发压力、惯性力和预紧力等引起的机械载荷及温度梯度导致的热负荷，特别是超负荷工况下，热-机械负荷更大，其工作可靠性很大程度上影响着低速机的工作状态与使用寿命．深入研究低速机活塞高温环境中热-机械负荷作用下的损伤累积过程[1-2]，掌握符合活塞失效模式的寿命分析方法，对优化活塞设计[3]、提高活塞工作可靠性和延长活塞使用寿命具有重要意义[4-5]．

国内外学者对活塞热-机耦合作用下的疲劳损伤累积和寿命预测方法进行了广泛地研究．Abbes等[6]利用有限元方法研究了某直喷柴油机活塞热机耦合问题，计算了活塞组稳态条件下的应力和应变．Wang等[7]对导致活塞产生裂纹的应力场进行仿真分析，以此作为活塞疲劳分析的基础．Yoshikawa等[8]结合活塞温度场测试，建立了内冷油道与活塞流固耦合传热的数值模型，分析了活塞销座长度、销孔直径、火力岸高度和同侧回油孔中心间距4个活塞结构参数对活塞传热与结构强度的影响．Silva[9]对活塞进行了线性静力学分析，通过将活塞划分成不同区域来评估环槽、销孔和裙部发生的破坏程度，并结合经验公式和强度理论进行了……