發(fā)布時(shí)間：2017-10-12 00:11

  本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)關(guān)鍵鑄鐵件殘余應(yīng)力模型建立及去應(yīng)力節(jié)能可靠處理的研究

  更多相關(guān)文章： 柴油機(jī) 鑄造 殘余應(yīng)力 有限元模擬 退火熱處理

【摘要】：鑄件存在殘余應(yīng)力,會(huì)影響到鑄件的機(jī)械性能。得到鑄件的殘余應(yīng)力分布和消除鑄件的殘余應(yīng)力非常重要。本研究擬采用X射線衍射法、盲孔法等測(cè)定機(jī)體、缸頭等典型鑄鐵件的殘余應(yīng)力,包括熱處理前后殘余應(yīng)力的變化情況。通過(guò)有限元方法數(shù)值模擬典型鑄鐵件的殘余應(yīng)力,并與實(shí)際測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析。通過(guò)這些研究將為最小應(yīng)力澆鑄及熱處理工藝優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。通過(guò)X射線衍射法和盲孔法測(cè)量了缸頭、GEVO16型柴油機(jī)機(jī)體以及前端集成箱體的鑄態(tài)和退火態(tài)的殘余應(yīng)力。通過(guò)分析測(cè)量結(jié)果可得,鑄態(tài)GEV016型柴油機(jī)機(jī)體殘余應(yīng)力值較大,分布不均勻并且以拉應(yīng)力為主；最大殘余應(yīng)力值在90MPa左右。退火熱處理后的GEV016型柴油機(jī)機(jī)體的殘余應(yīng)力值明顯減小,殘余應(yīng)力值大都在50MPa以內(nèi),分布也較均勻,殘余應(yīng)力以壓應(yīng)力為主。通過(guò)有限元模擬方法模擬了缸頭和GEV016型柴油機(jī)機(jī)體的溫度場(chǎng)、凝固分?jǐn)?shù)和應(yīng)力場(chǎng),得到缸頭的最大殘余應(yīng)力為56MPa左右,GEVO16型柴油機(jī)機(jī)體的最大殘余應(yīng)力為70MPa左右。根據(jù)彈塑性力學(xué)理論,建立殘余應(yīng)力引起加工形變的模型,通過(guò)模擬,估算出機(jī)體最大安全殘余應(yīng)力值為95MPa,該最大安全殘余應(yīng)力值可以為考慮柴油機(jī)典型鑄鐵件機(jī)加工變形問(wèn)題提供重要參考依據(jù)�？s短退火熱處理時(shí)間,將退火保溫時(shí)間從13小時(shí)縮短到6小時(shí)。采用縮短退火時(shí)間的改進(jìn)工藝,機(jī)體表面的殘余應(yīng)力在0-50MPa之間,殘余應(yīng)力的大小都在安全應(yīng)力值的范圍內(nèi),并且數(shù)值比較小,分布比較均勻。既可縮短退火時(shí)間,提高了工作效率,又可減少能源的消耗、污染物的排放。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 鑄造 殘余應(yīng)力 有限元模擬 退火熱處理
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK426;TG250
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 選題背景及意義8
• 1.2 鑄造殘余應(yīng)力基本理論8-9
• 1.2.1 鑄造應(yīng)力的產(chǎn)生8
• 1.2.2 鑄造殘余應(yīng)力8-9
• 1.2.3 殘余應(yīng)力分類9
• 1.2.4 殘余應(yīng)力的危害9
• 1.3 影響鑄造應(yīng)力的因素9-10
• 1.4 消除殘余應(yīng)力的方法10-11
• 1.4.1 人工時(shí)效10
• 1.4.2 自然時(shí)效10-11
• 1.4.3 共振時(shí)效11
• 1.5 殘余應(yīng)力測(cè)試方法11-13
• 1.5.1 盲孔法殘余應(yīng)力測(cè)量11-12
• 1.5.2 X射線衍射法殘余應(yīng)力測(cè)量12-13
• 1.6 數(shù)值模擬基本方法13
• 1.7 本課題主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 典型鑄鐵件殘余應(yīng)力測(cè)量結(jié)果與分析15-33
• 2.1 測(cè)試對(duì)象與設(shè)備15-17
• 2.1.1 X射線衍射儀15
• 2.1.2 便攜式X射線殘余應(yīng)力測(cè)定儀15-16
• 2.1.3 盲孔法應(yīng)力檢測(cè)儀16-17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法17-19
• 2.2.1 X射線衍射法17
• 2.2.2 電解拋光17-18
• 2.2.3 盲孔法18-19
• 2.3 便攜式X射線殘余應(yīng)力測(cè)定19-21
• 2.3.1 缸頭測(cè)量結(jié)果19-20
• 2.3.2 16缸機(jī)體測(cè)量結(jié)果20-21
• 2.4 盲孔法測(cè)量關(guān)鍵鑄鐵件殘余應(yīng)力21-27
• 2.4.1 缸頭測(cè)量結(jié)果21-23
• 2.4.2 16缸機(jī)體側(cè)面測(cè)量結(jié)果23-25
• 2.4.3 16缸機(jī)體頂端測(cè)量結(jié)果25
• 2.4.4 前端集成箱體盲孔法測(cè)量結(jié)果25-27
• 2.5 X射線衍射法測(cè)定試塊的殘余應(yīng)力27-28
• 2.6 12缸240機(jī)體缺陷補(bǔ)焊測(cè)量結(jié)果28-29
• 2.7 機(jī)體缺陷補(bǔ)焊振動(dòng)時(shí)效前后殘余應(yīng)力測(cè)量結(jié)果29-30
• 2.8 自然時(shí)效后機(jī)體殘余應(yīng)力測(cè)量結(jié)果30-33
• 第3章 鑄態(tài)缸頭、機(jī)體殘余應(yīng)力模擬33-40
• 3.1 計(jì)算機(jī)模型的建立33-34
• 3.2 應(yīng)力場(chǎng)模擬及結(jié)果34-40
• 3.2.1 缸頭殘余應(yīng)力模擬結(jié)果34-37
• 3.2.2 機(jī)體殘余應(yīng)力模擬結(jié)果37-40
• 第4章 殘余應(yīng)力引發(fā)加工變形模型的建立與安全殘余應(yīng)力值的估算40-49
• 4.1 理論分析40-42
• 4.1.1 平衡方程的建立40-41
• 4.1.2 應(yīng)變協(xié)調(diào)方程的求解41-42
• 4.2 殘余應(yīng)力引起加工變形模型建立及模擬估算42-46
• 4.3 模擬結(jié)果分析46-49
• 第5章 去除殘余應(yīng)力處理工藝優(yōu)化與結(jié)果分析49-56
• 5.1 縮短退火熱處理時(shí)間49-52
• 5.2 振動(dòng)時(shí)效工藝優(yōu)化52-54
• 5.3 GEVO16型機(jī)體最小殘余應(yīng)力澆注工藝優(yōu)化54-56
• 第6章 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 致謝61-62
• 攻讀學(xué)位期間所開(kāi)展的科研項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62

【共引文獻(xiàn)】

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5 夏傳星,常曉林,黎滿林,周偉;基于有限元方法的洞坪拱壩體形優(yōu)化研究[J];湖北水力發(fā)電;2005年S1期

6 何柏巖,馮屹,王樹(shù)新;計(jì)及不確定性的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 楊希;脈沖電抗器應(yīng)力分析與實(shí)驗(yàn)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

2 高智s，

本文編號(hào)：1015560