空压机活塞总成有限元分析，abaqus软件帮助提升安全性-凯发网站

空压机活塞是空压机的核心部件之一，主要用于压缩气体并将其推送到储气罐或气体输送系统中。空压机活塞总成有限元分析是一种利用有限元方法对空压机活塞总成进行力学分析的方法。有限元方法是一种数值计算方法，通过将复杂的结构划分为有限个简单的单元，然后对每个单元进行力学分析，最后将所有单元的结果组合起来得到整体结构的力学行为。

使用abaqus有限元软件，对某型总成在静力和热作用下的综合影响进行了详细分析。这一分析过程旨在揭示这些因素对活塞总成的交互影响，从而为优化产品结构、提升其性能和稳定性提供有力的科学依据。

在许多工程问题中，我们需要进行多物理场的耦合分析，因为这种分析可以同时考虑多种物理场的作用效果和相互影响，从而得到更全面、更准确的分析结果。例如，温度场和应力场的相互作用，流体场与结构场的相互影响等。这种分析不仅需要考虑各个物理场的作用效果，还需要考虑它们之间的相互影响，这使得我们能够更准确地预测和分析工程问题的结果。因此，多物理场的耦合分析在工程中有重大意义。

活塞总成有限元分析

1.分析内容

热梯度，热流密度（热通量），温度分布

2.传热分析需要定义

l传热单元：热应力耦合单元 c3d8rt。

l材料密度（density ）

l弹性模量（modulus of elasticity ）

l泊松比（poisson‘s ratio ）

l热传导系数（thenmal conductivity）

l比热容（specific heat）

l膜系数（ film coefficient ）

l预定义场（predefined field）

热传导系数

两个零部件 1 和 2，通过接触进行热传导，那他们之间的稳态换热量

q= (t1-t2)/ (b1×lamda1/s)

q 为换热量

t 为温度

lamda 为热传导系数 （与温度有关）

b 为厚度

s 为接触面积

膜系数

定义：是衡量对流传热强弱程度的一个参数，是流体在单位时间内，在单位温度差推动下，经单位传热面积所传递的热量。传热膜系数与传热面积乘积的倒数为对流传热的 热阻，有亦以传热膜系数的倒数表征对流传热的热阻。

转换公式

对流换热 q＝s0k0△tm

△tm＝(t1-t2)/ln（ △ t1/△ t2）

预定义场

即为初场，计算刚开始时各部件的温度场

定义为 20 °c

固体参数

流体参数

计算结果

1.应力

2.应变

温度场

一循环周期内，局部位置温度上升较快，温度较高

截面变形情况

材料较多处变形较大（具体数值为给出）

模型内能变化曲线

动能曲线

初始运动动能较高；随着速度稳定，动能接近零

热机耦合分析是一种综合方法，能够一次性获取多种信息，对于活塞椭圆度的分析具有指导作用。同时，它也为冷却水套等设计提供了依据。