铝合金活塞低周材料性能表征及寿命预测

来源：车用发动机杂志2020年第3期北京时间：

作者：王文杰，许春光，王国莹，王根全，贾晓亮，赵志强，任路

单位：1.海装西安局，内蒙古包头014000；2.中国北方发动机研究所(天津),天津300400；3.陆军装备部驻北京地区军事代表局驻临汾地区军事代表室，山西侯马043011

摘要：以柴油机铝合金活塞为研究对象，开展了活塞铝合金材料的低周疲劳试验。对活塞铝合金材料塑性性能采用RambergOsgood模型进行了表征，表征参数经仿真验证与测试数据吻合良好。对活塞铝合金材料低周疲劳性能采用塑性应变能理论模型进行了表征，在双对数坐标系下，铝合金材料的塑性应变能与寿命呈良好的线性关系。对铝合金活塞在柴油机低周考核工况下的非线性承载特性进行了研究，根据活塞在第5个周期时的应力应变关系曲线进行了低周疲劳寿命预测，结果表明：活塞在燃烧室喉口部位低周疲劳寿命最低，为低周疲劳危险部位，在活塞的材料考核及结构设计中应重点考虑。

关键词：活塞；铝合金；塑性性能；应变能；低周疲劳；寿命预测