随着发动机功率的提高,活塞的工作条件愈加严酷,高的机械负荷和热负荷常常导致活塞销座开裂、环槽早期磨损、顶面烧损以及燃烧室喉口边缘开裂等故障。因此有必要对活塞进行有限元计算分析,弄清活塞的机械应力分布规律,为改进设计提供依据。如何能设计出合理的活塞结构,确保活塞在工作状态下,最大限度地提高活塞的可靠性,已成为活塞设计的技术关键。本论文针对某发动机活塞,利用I-DEAS有限元分析软件,建立活塞组的实体模型,计算了活塞的机械应力与变形,得出了活塞销孔内侧表面应力集中情况,在此结论的基础上提出了活塞销孔结构改进设计的方案。本文的主要工作如下:(1)对目前活塞销孔的失效模式,销孔的结构设计进行了归纳,分析总结其规律性;(2)利用有限元分析软件,建立活塞组三维实体模型,考虑活塞机械载荷及约束条件,计算了活塞的机械应力与变形,得出活塞销孔内侧应力集中,变形较大;(3)据此提出了活塞结构改进设计措施,采用了在活塞销孔内嵌入铸铝青铜衬套结构。针对改进设计方案进行了有限元分析,结果表明该改进方案使得活塞销孔内侧的应力趋向均匀,改善了销孔的应力集中现象,降低了销孔表面应力峰值,为今后研究活塞销孔结构设计具有一定的指导意义。