| 基于数值模拟技术的案例教学与科研实践——组合活塞轻量化及适度隔热研究 |
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| 引用本文： | 刘雨薇,李淳,程洁,陈浩,刘雯钦,张卫正,原彦鹏.基于数值模拟技术的案例教学与科研实践——组合活塞轻量化及适度隔热研究[J].实验技术与管理,2023(11):183-190. |
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| 作者姓名： | 刘雨薇 李淳 程洁 陈浩 刘雯钦 张卫正 原彦鹏 |
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| 作者单位： | 1. 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院;2. 北京奔驰汽车有限公司;3. 北京理工大学机械与车辆学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（52105232）；;教育部产学研协同育人项目（202101068002,202102122012）； |
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| 摘 要： | 以某高强化柴油机活塞为研究对象，采用拓扑优化方法和适度隔热技术来达到活塞的轻量化及隔热要求。将气隙隔热、陶瓷垫片隔热、组合活塞等隔热结构应用于经拓扑优化的铝合金活塞中。选取活塞顶部材料、顶部材料厚度、气隙半径和隔热片当量导热系数这4种主要影响因素进行正交实验设计和极差分析，确定影响活塞温度的显著性因素。采用满意度评价函数对各组合隔热方案进行满意度评估，从中筛选出最优方案，并对其进行热流分配分析和热应力计算。经过多学科协同教学和数值仿真训练，不仅促进了学生对专业知识的消化吸收，而且提升了学生的实践创新能力。
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| 关 键 词： | 组合隔热活塞 正交试验 热流分配 热应力 数值模拟教学 |
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