Alternative FEM Algorithm of Determining Piston Ring Pressure Distribution on a Cylinder to a Contact Simulation

Marcin Kaliszewski , Paweł Mazuro

Abstract

An alternative FEM algorithm of finding piston ring pressure distribution to a contact simulation is introduced. The method is basing on an analytical determining of required nodal displacement boundary conditions. Its several configurations are tested using APDL and compared to a no separation contact simulation of a simple 2D finite element model of a two-stroke piston ring made of Titanium alloy. Any of tested in the paper methods brings displacement result and Huber-Misses equivalent stresses close to each other. However, only one of those brings resulting contact pressure close to a no separation contact simulation. Nonetheless, the obtained configuration occurred to be less computationally efficient than no separation contact simulation performed in an ANSYS software
Author Marcin Kaliszewski ITC
Marcin Kaliszewski,,
- The Institute of Heat Engineering
, Paweł Mazuro ITC
Paweł Mazuro,,
- The Institute of Heat Engineering
Journal seriesTEKA Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa, ISSN 1641-7739
Issue year2016
Vol16
No4
Pages19-22
Publication size in sheets0.5
Keywords in PolishMetoda Elementów Skończonych, alternatywny algorytm symulacji kontaktu, rozkład nacisków, APDL, pierścień dwusuwowy
Keywords in EnglishFinite Element Method, alternative algorithm to contact simulation, pressure distribution, APDL, two-stroke piston ring
Abstract in PolishW pracy przedstawiono alternatywne użycie Metody Elementów Skończonych w celu wyznaczania rozkładu nacisków pierścienia tłokowego na gładź cylindra. Metoda ta bazuje na analitycznym wyznaczeniu wymaganych warunków brzegowych dla danych węzłów. Kilka konfiguracji danej metody zostało przetestowanych w języku APDL i porównanych do symulacji kontaktu bez separacji na przykładzie prostej dwuwymiarowej geometrii pierścienia dwusuwowego wykonanego ze stopu tytanu. Każda z przetestowanych w pracy konfiguracji przyniosła zbliżone wyniki przesunięć i naprężeń zredukowanych, jednak tylko jedna z testowanych metod zwróciła rozkład nacisków powierzchniowych bliski do symulacji kontaktu bez separacji. Ostatecznie otrzymana metoda okazała się być mimo wszystko mniej wydajną obliczeniowo od metody kontaktu bez separacji zaimplementowanej w programie ANSYS
Languageen angielski
Score (nominal)8
ScoreMinisterial score = 8.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 8.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Citation count*0
Cite
Share Share

Get link to the record
msginfo.png


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back