1. 研究目的与意义（文献综述）

活塞是发动机的重要零部件，活塞头部在发动机运行过程中承受燃气的爆发压力和高温作用，同时活塞在缸套内往复运动,承受巨大机械荷载。那么活塞设计中对活塞进行仿真模拟，大体掌握活塞的温度和应力分布十分必要，这样也能够确定活塞能否满足恶劣的工作环境。在本文将针对常柴170f柴油机活塞深入研究活塞设计方法，首先对其进行结构设计，采用catia软件完成三维建模，主要内容包括活塞顶部，活塞头和活塞裙部的设计。其次，用有限元分析软件ansys进行有限元分析，模拟活塞实际的工作状态，深入了解发动机活塞的热负荷和应力负荷，得出活塞温度和应力分布规律。最后，根据分析结果，对活塞优化设计提出建议。

活塞是发动机的重要零部件，它将发动机工作时缸内燃烧气体产生的爆发压力经活塞摩擦副间传递推动发动机曲轴转动。活塞头部在发动机运行过程中承受燃气强大的爆发压力和高温作用（燃气温度2000到2500℃），活塞头部直接与燃气接触，受到燃油的长期腐蚀，长此以往，活塞势必受到破坏失效。而且活塞在缸套内往复运动，承受巨大机械荷载。在此种环境中活塞会产生结构变形和摩擦损失，从而导致发动机无法运行。因此要求活塞设计过程中，要求材料的热疲劳性能高，机械疲劳性能强，使活塞具有良好的导热性能，能经受高温高压作用，耐磨损。

活塞在上述机械负荷和热负荷的综合作用下，会产生很多问题，涉及方面很广，如材料学问题、力学问题、传热问题以及疲劳损坏等综合问题。活塞的热结构分析能够有效的帮助我们分析这些问题。它能够清楚了解各部件的温度分布，应力分布，对于活塞结构优化能够提供理论依据，进而解决问题。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

（1）理论基础阐述。说明活塞在发动发动机中的重要作用，明确活塞设计要求。结合数值的仿真模拟在国内外的应用情况，阐述有限元分析的原理及目的。

（2）模型构建。运用catia软件，构建常柴170f的活塞三维模型。

3. 研究计划与安排

3进度安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 陆娜,袁承志,李鹤,周长征.发动机活塞有限元计算分析[j].重型汽车,2018(03):17-18

[2] 盖少磊. 大功率柴油机活塞设计与评价[d].山东大学,2018

[3] 刘猛. 柴油机活塞温度场和应力场的有限元分析[d].大连理工大学,2017