在甘肅省自然科學(xué)基金資助下,針對軸在整個(gè)生命周期中經(jīng)常出現(xiàn)的疲勞問題,開展了缺口幾何參數(shù)對軸類件疲勞壽命影響的研究,為尋求建立影響疲勞壽命的統(tǒng)一描述參量提供了設(shè)計(jì)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。本文基于疲勞強(qiáng)度理論,系統(tǒng)研究了缺口幾何參數(shù)對疲勞壽命的影響。討論了疲勞壽命預(yù)測的局部應(yīng)力應(yīng)變法,結(jié)合多軸疲勞壽命的預(yù)測思想,得到了以等效應(yīng)變?yōu)閾p傷參量的疲勞壽命預(yù)測模型。討論了缺口軸有限元分析的基本方法和分析過程,利用ANSYS軟件建立了建立缺口軸的三維實(shí)體模型,加載求解,得到扭轉(zhuǎn)條件下缺口根部附近的局部應(yīng)力應(yīng)變分布�？紤]圓軸的缺口半徑ρ、缺口深度h和張開角α等參數(shù)對缺口根部進(jìn)行了應(yīng)力、應(yīng)變分析。選擇Von Mises等效應(yīng)力為本文所研究的缺口軸疲勞壽命損傷參量,結(jié)合有限元分析結(jié)果進(jìn)行了比例恒幅加載下缺口軸疲勞壽命計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明:缺口軸疲勞壽命隨缺口半徑ρ的增加而增加,隨缺口深度h的增加而降低;當(dāng)ρ和h一定時(shí),缺口張開角α對圓軸疲勞壽命的影響程度很小。當(dāng)圓軸幾何尺寸a/b=0.5時(shí),在相同ρ/h下,隨著偏差角β的增加,缺口軸疲勞壽命呈下降趨勢;當(dāng)ρ/h≥0.2時(shí),影響缺口軸疲勞壽命的主要因素是偏差角β。確... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

缺口根部變形引起的應(yīng)力重新分布

于線性分析。此單元可進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變分析以及塑性、蠕變分析。對整體軸采用自動(dòng)網(wǎng)格劃分，其中缺口根部附近的有限元網(wǎng)格進(jìn)行高度的局部細(xì)劃。缺口軸共劃分了9895個(gè)節(jié)點(diǎn)，5290個(gè)單元。建立的有限元模型如圖4.2所示。圖4.2缺口軸有限元模型及網(wǎng)格劃分

加轉(zhuǎn)矩到軸一端的主節(jié)點(diǎn)上，軸的扭矩為960N.m，所分到主節(jié)點(diǎn)上的周向力為96000N。軸的另一端采取固定端約束方式，即將6個(gè)方向的自由度ux，uy，uz，RoTx，RoTY，RoTz全部約束。其約束和載荷情況見圖4.3。所加載荷在應(yīng)用中，采用100個(gè)子步。圖4.3軸端約束和載荷4.4.3材料屬性的確定本分析中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況，選擇多線性隨動(dòng)強(qiáng)化模型且使用 vonmiess屈服準(zhǔn)則。因?yàn)椴牧显趯?shí)驗(yàn)過程中會(huì)進(jìn)入塑性，而且由于循環(huán)加載，會(huì)有鮑氏效

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2915440