隨著柴油機(jī)功率和強(qiáng)化程度的提高,內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的微動(dòng)疲勞壽命成為設(shè)計(jì)中必須考慮的因素之一。本文針對某型號柴油機(jī)機(jī)體與主軸承蓋之間發(fā)生的微動(dòng)疲勞斷裂失效問題,通過實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值模擬以及理論研究的方法,擬建立一套適用于機(jī)體微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測的模型,本文的主要的工作內(nèi)容為:（1）針對機(jī)體螺栓連接件接觸面間微動(dòng)疲勞面/面接觸的特點(diǎn),采用試件與方足橋的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?對6種不同的軸向載荷工況進(jìn)行了微動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn),并與普通疲勞的壽命進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)微動(dòng)疲勞壽命遠(yuǎn)低于普通疲勞壽命,并對微動(dòng)磨損表面和斷口形貌進(jìn)行了觀察和分析,發(fā)現(xiàn)磨損是構(gòu)成試件斷裂失效的主要原因之一。（2）對柱面/平面模型接觸副之間的微動(dòng)磨損相關(guān)規(guī)律進(jìn)行了研究。采用有限元軟件Abaqus中的Umeshmotion子程序和自適用網(wǎng)格技術(shù)得到了接觸副磨損過程中的接觸表面磨損輪廓和接觸壓力的變化曲線,并分析了磨損分區(qū)因子以及行程幅度對于接觸表面磨損輪廓和接觸壓力的影響規(guī)律。（3）分別使用多軸疲勞模型和斷裂力學(xué)模型對試件的微動(dòng)疲勞壽命進(jìn)行了預(yù)測。多軸疲勞模型使用六種疲勞損傷參數(shù),結(jié)合Farris壽命評估模型,對試件的微動(dòng)疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測,與試驗(yàn)結(jié)果相比,Ru... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型的幾種微動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn)裝置

中北大學(xué)學(xué)位論文作用，另一方面會被空氣氧化形成堅(jiān)硬磨粒，加劇接觸體表面的磨損，最造成接觸副的斷裂失效。大量的實(shí)驗(yàn)研究表明摩擦學(xué)白層對于裂紋的形成響，摩擦學(xué)白層一方面由于其高硬度可以抵抗磨損，另一方面由于其脆性的大片脫落，容易形成疲勞源，導(dǎo)致裂紋的萌生，朱旻昊對摩擦學(xué)白層進(jìn)擦學(xué)白層形成的推動(dòng)力主要是表面切應(yīng)力，并且在形成摩擦學(xué)白層的過程變形[10]。

圖 2.1 Mindlin 模型的滑移圓環(huán)示意圖徑 與 Hertz 接觸半徑的關(guān)系為： 的的切應(yīng)力符合庫倫定律，可以表示為： ( ) ( ) ( ) )表示彈性變形范圍內(nèi)粘著區(qū)的切應(yīng)力分布，表達(dá) ( ) ( ) 表面施加交變切向力T( ) 時(shí)，根據(jù) Mindlin 理論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于斷裂力學(xué)的魚雷結(jié)構(gòu)受力件安全評定方法研究[J]. 周煒.  艦船電子工程. 2018(09)
[2]硅鋁合金柴油機(jī)機(jī)體緊固面微動(dòng)疲勞研究[J]. 張翼,李杰,蔡強(qiáng),葛堯.  表面技術(shù). 2018(01)
[3]基于自適應(yīng)網(wǎng)格的運(yùn)動(dòng)副磨損預(yù)測仿真分析方法研究[J]. 南凱剛.  內(nèi)蒙古石油化工. 2017(01)
[4]沖擊載荷下鑄造起重機(jī)主梁疲勞裂紋擴(kuò)展壽命研究[J]. 項(xiàng)載毓,肖正明,伍星,高湘源,王鑫.  機(jī)械強(qiáng)度. 2015(04)
[5]微動(dòng)磨損與微動(dòng)疲勞壽命的計(jì)算與分析方法[J]. 霍永忠,尹東,趙杰江,唐力晨.  力學(xué)季刊. 2015(02)
[6]航空裝備關(guān)鍵件微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測[J]. 楊茂勝,溫德宏,王海東.  海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(02)
[7]臨界面法預(yù)測微動(dòng)裂紋萌生特性和微動(dòng)疲勞壽命[J]. 周文,孫偉明.  潤滑與密封. 2010(06)
[8]微動(dòng)疲勞壽命可靠性分析方法[J]. 崔海濤,汪震,溫衛(wèi)東,徐穎.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]基于斷裂力學(xué)方法的微動(dòng)疲勞壽命估算[J]. 劉軍,劉道新,劉元鏞,郭杰,景娟娟.  強(qiáng)度與環(huán)境. 2008(01)
[10]微動(dòng)磨損對發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體可靠性的影響及研究[J]. 魏志明,譚建松,張自明,溫世杰,陳澤忠,李建宇.  車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2006(02)

博士論文
[1]殘余應(yīng)力對發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體隔板微動(dòng)疲勞性能影響規(guī)律的研究[D]. 張華陽.北京理工大學(xué) 2016
[2]內(nèi)燃機(jī)特征載荷作用下緊固面微動(dòng)疲勞損傷機(jī)理研究[D]. 李欣.北京理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]柴油機(jī)鋁合金機(jī)體緊固面微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測方法研究[D]. 蔡強(qiáng).中北大學(xué) 2017
[2]徑向布置鋼芯GFRP筋疲勞性能數(shù)值模擬研究[D]. 何江源.武漢理工大學(xué) 2017
[3]基于擴(kuò)展有限元的鋁合金板裂紋擴(kuò)展分析及疲勞壽命預(yù)測[D]. 張洹榕.蘭州理工大學(xué) 2016
[4]機(jī)體—主軸承蓋微動(dòng)疲勞損傷及其改進(jìn)措施[D]. 龍哲.中北大學(xué) 2015
[5]機(jī)體—主軸承蓋接觸面微動(dòng)疲勞損傷預(yù)測方法研究[D]. 苗會.中北大學(xué) 2015
[6]基于仿真分析的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體微動(dòng)疲勞基礎(chǔ)研究[D]. 郭建.中北大學(xué) 2012
[7]微動(dòng)摩擦磨損的試驗(yàn)機(jī)研制及試驗(yàn)研究[D]. 李磊.南京航空航天大學(xué) 2010
[8]架空輸電導(dǎo)線的表面接觸與磨損機(jī)理研究[D]. 勞海軍.三峽大學(xué) 2009
[9]燕尾榫結(jié)構(gòu)微動(dòng)疲勞壽命可靠性分析研究[D]. 汪震.南京航空航天大學(xué) 2008
[10]水電站廠房高頻振動(dòng)和立柱裂縫分析[D]. 徐錦生.大連理工大學(xué) 2003



本文編號：3341895