Structural and Thermal Analysis of Different Piston Materials with Cooling (Due to Combustion Pressure) Using Finite Element Analysis / Sonlu Elemanlar Analizi (nedeniyle yanma Basıncı) Soğutma ile farklı Piston Malzemelerin Yapısal ve Termal Analiz
Abstract
Piston is a cylindrical component fitted into the cylinder forming the moving boundary of the combustion system. It fits perfectly into the cylinder providing gas tight space with the piston rings and the lubricant. It forms the first link in transmitting the gas forces to the output shaft. Piston is a simple machine element which forms the combustion chamber as well as it is the one which receives the combustion thrust which is to be transferred to the crankshaft via connecting rod. Piston transfers the gas load from cylinder to the connecting rod which in turn transfers the load to the crankshaft in order to obtain mechanical energy [4, 5, 6]. In this research, we will be taking three different types of IC engines piston namely flat, bowled and shallow. These pistons will be made up of three different types of materials Alloy steel-1040, aluminium alloy-6061 and cast iron. Structural analysis will be carried out on all these three designs made up of these different materials to see if they can take the gas load on simulation software ANSYS. After that, thermal simulation of the piston will be done with cooling to see that feasibility of the piston to conduct necessary amount of heat on simulation software ANSYS. Then we will compare the result of structural and thermal analysis and decide the best design and also optimize the final design.
Özet: Piston yakma sisteminin hareketli sınır oluşturan silindirin içine yerleştirilmiş silindirik bir bileşendir. Bu piston halkaları ve yağlayıcı ile gaz geçirmez alanı sağlar silindir içine mükemmel uyum sağlar. Bu çıkış miline gaz kuvvetlerinin iletilmesi ilk bağlantıyı oluşturur. Piston bunun biyel ile krank miline aktarılması yakma itme alan biri yanı sıra, yanma odasını oluşturan basit bir makine elemanıdır. Piston da mekanik enerji elde etmek için, krank milinin yükü transfer biyel silindirden gaz yükü transfer [4, 5, 6]. Bu araştırmada, biz büyüledi ve sığ, yani düz IC motorlar piston üç farklı tipte alacak. Bu pistonlar çelik-1040, alüminyum alaşımlı-6061 alaşımlı malzemelerin üç farklı türde yapılmış ve dökme demir edilecektir. Yapısal analiz onlar simülasyon yazılımı ANSYS gaz yükü alabilir görmek için bu farklı malzemelerden yapılmış bütün bu üç tasarımları yapılacaktır. Bundan sonra, pistonun termal simülasyon simülasyon programı ANSYS ilgili ısı gerekli miktarda yapmak için pistonun bu fizibilite görmek için soğutma yapılacaktır. Sonra yapısal ve termal analiz sonucunu karşılaştırın ve en iyi tasarım karar ve nihai tasarımı optimize edecek.
Keywords
Piston Structural Analysis Thermal simulation Gas load FEA / Piston Yapısal Analiz Termal simülasyon Gaz yükü FEA
References
- from Google Search
Details
| Primary Language | English |
|---|---|
| Journal Section | Article |
| Authors | |
| Publication Date | March 3, 2015 |
| Submission Date | March 3, 2015 |
| Published in Issue | Year 2015 Volume: 4 Issue: 2 |