本文關(guān)鍵詞：輕型柴油機(jī)曲軸性能及斷裂失效分析

  更多相關(guān)文章： 曲軸 斷裂失效 疲勞試驗(yàn) 理化分析 模態(tài)分析

【摘要】：曲軸作為核心零件之一,曲軸在工作中,不僅受到自身的離心慣性力作用,還受到由曲柄傳過(guò)來(lái)的氣體壓力。曲軸內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生變化很快的拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)等交變應(yīng)力。由于曲軸本身結(jié)構(gòu)多為不對(duì)稱或反對(duì)稱結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)突然發(fā)生變化的部位如主軸頸圓角、曲柄銷圓角等處容易產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中現(xiàn)象。在這種情況下曲軸更加容易產(chǎn)生疲勞破壞。本文以KL曲軸為研究對(duì)象,分別對(duì)曲軸進(jìn)行理化分析、疲勞實(shí)驗(yàn)分析以及仿真分析。將實(shí)驗(yàn)分析與仿真分析進(jìn)行對(duì)比分析曲軸性能及斷裂時(shí)效原因。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:1、用三維軟件SolidWorks對(duì)曲軸進(jìn)行實(shí)體建模。以力學(xué)為基礎(chǔ)對(duì)曲軸機(jī)構(gòu)的力學(xué)特征進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。求解了曲軸在最大轉(zhuǎn)速條件下的受力情況,為有限元求解的加載提供了理論依據(jù)。2、對(duì)斷軸進(jìn)行了理化分析,對(duì)曲軸化學(xué)成分,力學(xué)性能,宏微觀斷口,淬火檢測(cè),以及曲軸的疲勞性能進(jìn)行了試驗(yàn)分析,并對(duì)該曲軸產(chǎn)品抽樣進(jìn)行了彎曲與扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn),初步認(rèn)為疲勞失效是曲軸斷裂的主要原因。3、利用有限元分析軟件Workbench,先對(duì)曲軸進(jìn)單拐行靜態(tài)應(yīng)力分析,選取較為合理的邊界條件后對(duì)該柴油機(jī)的曲軸進(jìn)行整體的動(dòng)態(tài)應(yīng)力分析得到了曲軸在動(dòng)靜態(tài)情況下的應(yīng)力集中情況,與理化分析中力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)最大應(yīng)力小于材料的許用應(yīng)力,說(shuō)明其設(shè)計(jì)合理。4、利用Workbench軟件提供的運(yùn)動(dòng)學(xué)模塊對(duì)曲軸行運(yùn)動(dòng)分析,分析曲軸的模態(tài)與疲勞。研究載荷對(duì)曲軸疲勞壽命的影響,得到過(guò)載是曲軸斷裂失效的主要原因。以上方法合理地分析曲軸性能問(wèn)題,為同類產(chǎn)品的改進(jìn)研究提供參考。
【關(guān)鍵詞】：曲軸 斷裂失效 疲勞試驗(yàn) 理化分析 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK423
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1.緒論9-14
• 1.1 課題來(lái)源及意義9-11
• 1.1.2 理論意義10-11
• 1.1.3 現(xiàn)實(shí)意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外曲軸性能分析現(xiàn)狀概述11-13
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文研究目的及內(nèi)容13-14
• 1.3.1 課題來(lái)源及研究目的13
• 1.3.2 論文主要內(nèi)容13-14
• 2.曲軸理論分析14-22
• 2.1 曲軸靜態(tài)應(yīng)力分析基礎(chǔ)14-18
• 2.2 疲勞強(qiáng)度理論18-19
• 2.3 線性累計(jì)損傷理論19-20
• 2.4 曲軸結(jié)構(gòu)模態(tài)分析理論20-21
• 2.5 模態(tài)分析的思想與方法21-22
• 3.曲軸材料性能分析22-36
• 3.1 曲軸試驗(yàn)研究22-26
• 3.1.1 曲軸結(jié)構(gòu)22-23
• 3.1.2 檢測(cè)與試驗(yàn)設(shè)備23
• 3.1.3 試驗(yàn)取樣部位23-25
• 3.1.4 試驗(yàn)依據(jù)25
• 3.1.5 曲軸試樣的獲取原則25-26
• 3.2 化學(xué)成分分析26-27
• 3.2.1 曲軸材料化學(xué)成分分析方法26
• 3.2.2 化學(xué)成分分析結(jié)果26-27
• 3.3 性能檢測(cè)分析27-28
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及實(shí)驗(yàn)27-28
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析28
• 3.4 宏觀斷口與微觀組織28-30
• 3.4.1 宏觀斷口29
• 3.4.2 微觀組織29-30
• 3.5 淬火檢測(cè)分析30-31
• 3.5.1 表面淬火30
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果30-31
• 3.6 曲軸疲勞試驗(yàn)分析31-35
• 3.6.1 激振法實(shí)驗(yàn)原理31-32
• 3.6.2 實(shí)驗(yàn)儀器32-33
• 3.6.3 疲勞試驗(yàn)與試驗(yàn)結(jié)果33-35
• 3.7 分析總結(jié)35-36
• 4.曲軸結(jié)構(gòu)有限元分析36-51
• 4.1 有限元模型的創(chuàng)建36-39
• 4.1.1 建模軟件介紹36-37
• 4.1.2 實(shí)體模型37-39
• 4.1.3 結(jié)構(gòu)尺寸與材料屬性39
• 4.2 單拐模型分析39-45
• 4.2.1 固定邊界條件分析40-41
• 4.2.2 位移邊界條件分析41-42
• 4.2.3 接觸邊界條件分析42-44
• 4.2.4 邊界條件的對(duì)比選擇44-45
• 4.3 整體曲軸瞬態(tài)應(yīng)力分析45-49
• 4.4 分析總結(jié)49-51
• 5.曲軸動(dòng)力學(xué)分析51-71
• 5.1 曲軸模態(tài)分析51-61
• 5.1.1 整體曲軸結(jié)構(gòu)自由模態(tài)分析51-53
• 5.1.2 單拐曲軸結(jié)構(gòu)模態(tài)分析53-57
• 5.1.3 存在約束情況下的整體曲軸模態(tài)分析57-61
• 5.2 曲軸結(jié)構(gòu)疲勞分析61-69
• 5.2.1 整體曲軸軸軸向力情況下的疲勞分析61-65
• 5.2.2 整體曲軸受彎矩情況下的疲勞分析65-69
• 5.3 分析總結(jié)69-71
• 6.結(jié)論與展望71-73
• 6.1 結(jié)論71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況75-76
• 致謝76-77
• 作者簡(jiǎn)介77-78

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1 董林生;加強(qiáng)技術(shù)考核提高理化分析測(cè)試質(zhì)量[J];質(zhì)量與可靠性;1992年03期

2 汪正范;潘u&民;廖慶玲;;歐盟的理化分析儀器及裝置出口概況[J];現(xiàn)代儀器;2006年05期

3 謝建勛,谷存禮,黃雅文,劉秀珍,宋娟,小川弘道,武部慎一;野外試驗(yàn)場(chǎng)黃土的理化分析[J];輻射防護(hù);2000年Z1期

4 趙善楷;近代儀器分析及其在電真空工業(yè)上的應(yīng)用[J];電子技術(shù)應(yīng)用;1977年05期

5 何秋斌;;在線理化分析儀器分技術(shù)委員會(huì)在江蘇成立[J];中國(guó)計(jì)量;2010年12期

6 曹亞軍;;理化分析儀器計(jì)量保障體系的設(shè)計(jì)[J];儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量;2013年03期

7 吳希森;油品理化分析在設(shè)備潤(rùn)滑狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];山西建筑;2003年08期

8 高樹(shù)新;;油液監(jiān)測(cè)常規(guī)理化分析研究[J];雞西大學(xué)學(xué)報(bào);2006年03期

9 張改榮;陳婷;陳舜琮;;理化分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的矩陣式管理模型[J];現(xiàn)代測(cè)量與實(shí)驗(yàn)室管理;2009年05期

10 ;首屆工程機(jī)械檢測(cè)技術(shù)會(huì)議即將召開(kāi)[J];工程機(jī)械與維修;2009年10期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 ;理化分析在工廠生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會(huì)理化分析四屆年會(huì)論文集下冊(cè)[C];1991年

2 徐伯堯;;簡(jiǎn)述理化分析在生產(chǎn)中發(fā)揮的作用[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)分會(huì)理化專委會(huì)第五屆年會(huì)論文集[C];1995年

3 田雪;靳巍巍;;81208工程理化分析實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)淺析[A];中國(guó)核學(xué)會(huì)核化工分會(huì)成立三十周年慶祝大會(huì)暨全國(guó)核化工學(xué)術(shù)交流年會(huì)會(huì)議論文集[C];2010年

4 任文農(nóng);;應(yīng)用理化分析,初判設(shè)備故障[A];第六屆摩擦學(xué)工礦企業(yè)潤(rùn)滑技術(shù)工業(yè)應(yīng)用學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1998年

5 ;前言[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)分會(huì)理化專委會(huì)第五屆年會(huì)論文集[C];1995年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 尹堅(jiān)英 高汩;理化分析技術(shù)直破特大投毒案[N];人民公安報(bào);2003年

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

1 鄒曉彬;輕型柴油機(jī)曲軸性能及斷裂失效分析[D];遼寧科技大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：649635