Fatigue Life Assessment for an Aluminum Alloy Piston Using Stress Gradient Approach Described in the FKM Method

Publish Year: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 119

This Paper With 10 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSMA-14-1_004

تاریخ نمایه سازی: 19 بهمن 1400

Abstract:

Engine piston is one of the most complex components among all automotive. The engine can be called the heart of a car and the piston may be considered the most important part of an engine. In fact, piston has to endure thermo-mechanical cyclic loadings in a wide range of operating conditions. This paper presents high cycle fatigue (HCF) life prediction for an aluminum alloy piston using stress gradient approach described in the Forschungskuratorium Maschinenbau (FKM) method. For this purpose, first Solidworks software was used to model the piston. Then Ansys Workbench software was used to determine temperature and stress distribution of the piston. Finally, in order to study the fatigue life of the piston based on HCF approach, the results were fed into the nCode Design Life software. The numerical results showed that the temperature maximum occurred at the piston crown center. The results of finite element analysis (FEA) indicated that the stress and number of cycles to failure have the most critical values at the upper portion of piston pin and piston compression grooves. To evaluate properly of results, stress analysis and HCF results is compared with real samples of damaged piston and it has been shown that critical identified areas, match well with areas of failure in the real samples. The lifetime of this part can be determined through FEA instead of experimental tests.

Keywords:

Finite Element Analysis , Piston , FKM method and high cycle fatigue

Authors

H Ashouri

Department of Mechanical Engineering, Varamin-Pishva Branch, Islamic Azad University, Varamin, Iran

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • He T., Lu X., Zou D., Guo Y, Li W., ...
  • Reyes Belmonte M.A., Copeland C.D., Hopkins G., Schmieder A., Bredda ...
  • Lu Y., Zhang X., Xiang P., Dong D., ۲۰۱۶, Analysis ...
  • Liu X.F., Wanga Y., Liuc W.H., ۲۰۱۷, Finite element analysis ...
  • Caldera M., Massone J.M., Martı´nez A., ۲۰۱۷, Failure analysis of ...
  • Najafi M., Dastani H., Abedini M., Pirani S., ۲۰۱۹, Stress ...
  • Mancaruso E., Sequino L., Vaglieco B.M., ۲۰۱۹, Temperature measurements of ...
  • Nouby M., Ghazaly K., Abd El-Gwwad A., ۲۰۱۹, Evaluation of ...
  • Yao Z., Qian Z., ۲۰۱۸, Thermal analysis of nano ceramic ...
  • Dudarevaa N.Y, Enikeeva R.D., Ivanov V.Y., ۲۰۱۷, Thermal protection of ...
  • Changming H., Sichuan X., ۲۰۱۶, Multi-Body dynamic simulation and fatigue ...
  • Golbakhshi H., Namjoo M., Dowlati M., Khoshnam F., ۲۰۱۶, Evaluating ...
  • Shariyat M., Fathi Sola J., Jazayeri S.A., ۲۰۱۶, Experimentally validated ...
  • Kakaee A.H., Gharloghi J., Foroughifar A., KhanlariA., ۲۰۱۵, Thermo-mechanical analysis ...
  • Giacopini M., Sissa S., Rosi R., Fantoni S., ۲۰۱۵, Influence ...
  • Sharma D., Abdulaziz A., Mohammad A., Marwan A.A, Siniawski M.T., ...
  • Ayatollahi M.R, Mohammadi F., Chamani H., ۲۰۱۳, Notch effects on ...
  • Carpenter M., Jha P., Ray S., Nienhuis M.D., ۲۰۱۹, Fatigue ...
  • Mirmohammadi A., Kalhor A., ۲۰۱۷, Studying turbocharging effects on engine ...
  • Durat M., Kapsiz M., Nart E., Ficici F., Parlak A., ...
  • Stephens , Fatemi A., Fuchs H., ۲۰۰۱, Metal Fatigue in ...
  • Lee Y.L, Pan J., Hathaway R.B., Barkey M.E., ۲۰۰۵, Fatigue ...
  • McKelvey S.A, Lee Y.L, Barkey M.E., ۲۰۱۲, Stress-based uniaxial fatigue ...
  • Lee Y.L, Barkey M., Kang H.T., ۲۰۱۲, Metal Fatigue Analysis ...
  • Haibach E., ۲۰۰۳, FKM-Guideline: Analytical Strength Assessment of Components in ...
  • Ansys (V.۱۸), ۲۰۱۸, User’s Manual ...
  • Silva, F.S., ۲۰۰۶, Fatigue on engine pistons – a compendium ...
  • نمایش کامل مراجع