本文關(guān)鍵詞：機(jī)體—主軸承蓋接觸面微動(dòng)疲勞損傷預(yù)測(cè)方法研究

  更多相關(guān)文章： 柴油機(jī) 微動(dòng)疲勞 疲勞參數(shù) 裂紋萌生特性

【摘要】：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，機(jī)體與主軸承蓋接觸面在較大的螺栓預(yù)緊力作用下互相擠壓，并在交變的爆發(fā)壓力和連桿力的共同作用下，容易導(dǎo)致機(jī)體與主軸承蓋接觸面間發(fā)生微動(dòng)疲勞。本文針對(duì)機(jī)體與主軸承蓋接觸面進(jìn)行了微動(dòng)疲勞裂紋萌生特性的預(yù)測(cè)方法研究，所做工作和所得結(jié)論如下： （1）根據(jù)機(jī)體與主軸承蓋的接觸特點(diǎn)，選用具有平面-平面接觸特點(diǎn)的微動(dòng)橋試樣接觸模型作為模擬件，對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)載荷的確定，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了微動(dòng)疲勞試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，接觸面上有黑色的磨屑產(chǎn)生，且試件的裂紋位置處于加載端橋足接觸面的外側(cè)邊緣處。 （2）采用有限元方法對(duì)微動(dòng)橋試樣進(jìn)行了仿真計(jì)算，并采用基于臨界面的微動(dòng)疲勞參數(shù)SWT、FS、MSWT、MFS和綜合微動(dòng)疲勞參數(shù)RUIZ方法對(duì)微動(dòng)橋試樣的接觸面進(jìn)行微動(dòng)裂紋萌生特性進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果與試驗(yàn)吻合。 （3）以機(jī)體-主軸承蓋接觸面為研究對(duì)象，采用上述五種方法對(duì)接觸面進(jìn)行微動(dòng)裂紋萌生特性分析，結(jié)果表明，RUIZ參數(shù)預(yù)測(cè)方法與實(shí)際斷裂位置更相符，而且增大螺栓預(yù)緊力、減小機(jī)體剛度和增大主軸承蓋剛度有利于降低微動(dòng)疲勞裂紋萌生特性的影響。 （4）采用MATLAB語(yǔ)言對(duì)微動(dòng)裂紋萌生特性的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)，與APDL語(yǔ)言聯(lián)合實(shí)現(xiàn)了從建模參數(shù)的輸入到微動(dòng)裂紋萌生特性的預(yù)測(cè)的完整流程。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 微動(dòng)疲勞 疲勞參數(shù) 裂紋萌生特性
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK403
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 本文的研究背景及意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)11-15
• 1.2.1 微動(dòng)疲勞的實(shí)驗(yàn)裝置12-13
• 1.2.2 微動(dòng)疲勞的損傷機(jī)理研究13-14
• 1.2.3 微動(dòng)疲勞的預(yù)測(cè)方法研究14-15
• 1.2.4 微動(dòng)疲勞影響因素研究15
• 1.3 本文構(gòu)思及研究?jī)?nèi)容15-18
• 1.3.1 本文的構(gòu)思15-16
• 1.3.2 本文的研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.3 本文的研究流程17-18
• 第2章 微動(dòng)接觸力學(xué)和彈性半空間受載應(yīng)力應(yīng)變分布理論18-30
• 2.1 Hertz 彈性接觸理論18-20
• 2.1.1 球面/球面接觸18-19
• 2.1.2 柱面/柱面接觸19-20
• 2.2 彈性半空間受線載荷時(shí)的應(yīng)力和位移分布20-29
• 2.2.1 彈性半空間線載荷下的應(yīng)力和變形20-23
• 2.2.2 彈性半空間受法向集中力23-24
• 2.2.3 彈性半空間受切向集中力24-25
• 2.2.4 彈性半空間受法向及切向力25-27
• 2.2.5 彈性半空間受均勻法線分布力27-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 微動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)30-40
• 3.1 微動(dòng)橋試樣的設(shè)計(jì)及校核30-34
• 3.1.1 試樣幾何尺寸的確定30-32
• 3.1.2 試件的設(shè)計(jì)方案32
• 3.1.3 試樣的強(qiáng)度校核32-34
• 3.2 微動(dòng)橋的設(shè)計(jì)與校核34-38
• 3.2.1 微動(dòng)橋幾何尺寸的確定34-36
• 3.2.2 微動(dòng)橋的設(shè)計(jì)方案36
• 3.2.3 微動(dòng)橋的強(qiáng)度校核36-38
• 3.3 微動(dòng)橋試樣的裝配簡(jiǎn)圖和模型圖38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 確定微動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn)裝置的試驗(yàn)載荷40-48
• 4.1 機(jī)體組合結(jié)構(gòu)有限元模型的建立40-43
• 4.1.1 實(shí)體模型的建立40
• 4.1.2 有限元模型的生成40-42
• 4.1.3 邊界條件的設(shè)定42-43
• 4.2 微動(dòng)橋夾緊力范圍的確定43-46
• 4.2.1 機(jī)體-主軸承蓋接觸面比壓的計(jì)算43-46
• 4.2.2 微動(dòng)橋夾緊力大小的確定46
• 4.3 試樣軸向載荷范圍的確定46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 微動(dòng)疲勞裂紋萌生特性的試驗(yàn)研究48-54
• 5.1 試驗(yàn)儀器和設(shè)備48-49
• 5.2 試驗(yàn)原理和操作步驟49-51
• 5.2.1 試驗(yàn)原理49-50
• 5.2.2 試驗(yàn)裝置50
• 5.2.3 操作步驟50-51
• 5.3 試驗(yàn)方案51
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)果51-53
• 5.4.1 微動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象51-52
• 5.4.2 微動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn)斷裂位置52-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第6章 微動(dòng)橋試樣接觸面微動(dòng)裂紋萌生特性預(yù)測(cè)方法研究54-79
• 6.1 微動(dòng)橋試樣模型的仿真分析54-59
• 6.1.1 微動(dòng)橋試樣仿真模型的建立54-56
• 6.1.2 接觸模型邊界條件設(shè)定56
• 6.1.3 接觸面的接觸特征分析56-58
• 6.1.4 接觸面的應(yīng)力狀態(tài)分析58-59
• 6.2 基于臨界面的疲勞參數(shù)法59-71
• 6.2.1 疲勞參數(shù)法簡(jiǎn)介59-62
• 6.2.2 臨界面疲勞參數(shù)法62-71
• 6.3 綜合參數(shù)法71-73
• 6.3.1 綜合參數(shù)法簡(jiǎn)介71
• 6.3.2 RUIZ 綜合參數(shù)法71-73
• 6.4 微動(dòng)裂紋萌生特性的預(yù)測(cè)與驗(yàn)證73-78
• 6.4.1 基于臨界面疲勞參數(shù)的微動(dòng)裂紋萌生特性分析73-77
• 6.4.2 綜合微動(dòng)疲勞參數(shù)的微動(dòng)裂紋萌生特性分析77-78
• 6.5 本章小結(jié)78-79
• 第7章 機(jī)體主軸承蓋接觸面微動(dòng)裂紋萌生特性預(yù)測(cè)方法研究79-90
• 7.1 機(jī)體主軸承蓋接觸面微動(dòng)裂紋萌生特性預(yù)測(cè)方法79-83
• 7.1.1 基于臨界面的 SWT 疲勞參數(shù)法79-80
• 7.1.2 基于臨界面的 FS 疲勞參數(shù)法80-81
• 7.1.3 基于臨界面的 MSWT 疲勞參數(shù)法81
• 7.1.4 基于臨界面的 MFS 疲勞參數(shù)法81-82
• 7.1.5 RUIZ 綜合疲勞參數(shù)法82-83
• 7.2 微動(dòng)裂紋萌生特性預(yù)測(cè)方法的確定83
• 7.3 不同參數(shù)對(duì)微動(dòng)疲勞裂紋萌生特性的影響83-89
• 7.3.1 螺栓預(yù)緊力對(duì)裂紋萌生特性的影響84-85
• 7.3.2 機(jī)體結(jié)構(gòu)剛度對(duì)裂紋萌生特性的影響85-87
• 7.3.3 軸承蓋結(jié)構(gòu)剛度對(duì)裂紋萌生特性的影響87-89
• 7.4 本章小結(jié)89-90
• 第8章 微動(dòng)疲勞裂紋萌生特性預(yù)測(cè)程序設(shè)計(jì)90-103
• 8.1 程序設(shè)計(jì)環(huán)境、目標(biāo)及功能90
• 8.2 程序設(shè)計(jì)的框架及思路90-92
• 8.3 微動(dòng)疲勞裂紋萌生特性程序的設(shè)計(jì)92-100
• 8.3.1 各參數(shù)文件的輸出92-94
• 8.3.2 調(diào)用 ANSYS 進(jìn)行計(jì)算94-96
• 8.3.3 微動(dòng)疲勞參數(shù)的計(jì)算及作圖96-99
• 8.3.4 裂紋萌生位置和方向的確定99-100
• 8.4 計(jì)算實(shí)例100-102
• 8.5 本章小結(jié)102-103
• 第9章 總結(jié)與展望103-105
• 9.1 總結(jié)103-104
• 9.2 展望104-105
• 參考文獻(xiàn)105-109
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及取得的研究成果109-110
• 致謝110-111

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 廖日東;朱冬;陳航;;基于二維模型的連桿齒形配合面微動(dòng)數(shù)值分析[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2007年12期

2 沈明學(xué);彭金方;鄭健峰;宋川;莫繼良;朱e，

本文編號(hào)：620882