本文選題：活塞 + 疲勞　； 參考：《計算機仿真》2017年11期

【摘要】：針對傳統(tǒng)的斷裂力學(xué)無法定量估算液壓鑿巖機活塞的疲勞裂紋萌生壽命,對沖擊活塞運用損傷力學(xué)-有限元仿真方法進行疲勞裂紋萌生壽命仿真研究。首先運用Ansys軟件對沖擊系統(tǒng)進行動力學(xué)分析,得出沖擊碰撞過程中活塞的應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律并確定危險點位置為活塞端面靠近外圓處,隨后提取危險點處的應(yīng)力應(yīng)變譜響應(yīng),結(jié)合材料S-N曲線和損傷力學(xué)理論,構(gòu)建損傷演化方程和損傷場與應(yīng)力應(yīng)變場的耦合方程,使用損傷力學(xué)-有限元方法進行聯(lián)合仿真,得出活塞疲勞損傷的演化規(guī)律呈指數(shù)型增長,預(yù)估出活塞的疲勞裂紋萌生壽命,給實際生產(chǎn)的活塞設(shè)計、制造及熱處理工藝等提供了一定的指導(dǎo),并為評估沖擊類構(gòu)件的疲勞壽命提供了新的分析思路。
[Abstract]:The fatigue crack initiation life of piston of hydraulic rock drill can not be estimated quantitatively by traditional fracture mechanics. The fatigue crack initiation life of impact piston is simulated by using damage mechanics and finite element simulation method. Firstly, the dynamic analysis of the impact system is carried out by using Ansys software, and the law of stress and strain variation of piston during impact is obtained, and the position of danger point is determined as the end face of piston near the outer circle, and then the stress-strain spectrum response of danger point is extracted. Combined with S-N curve and damage mechanics theory, the damage evolution equation and the coupling equation of damage field and stress strain field are constructed, and the damage mechanics finite element method is used to simulate the damage evolution equation. It is concluded that the evolution law of piston fatigue damage is exponentially increasing, and the fatigue crack initiation life of piston is predicted, which provides some guidance for the design, manufacture and heat treatment process of piston produced in practice. It also provides a new analysis method for evaluating the fatigue life of impact components.
【作者單位】： 中南大學(xué)高性能復(fù)雜制造國家重點實驗室;
【基金】：國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目(863計劃)(SS2012AA041809) 高性能復(fù)雜制造國家重點實驗室自主研究課題(zzyjkt2014-08)
【分類號】：TH137.5

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本文編號：1956642