本文關(guān)鍵詞：機體—主軸承蓋微動疲勞損傷及其改進措施

  更多相關(guān)文章： 機體 微動疲勞 有限元 疲勞參數(shù)法 改進措施

【摘要】：微動疲勞容易引起部件疲勞壽命的減小，從而產(chǎn)生不可預(yù)料的事故。機體作為發(fā)動機中主要的的零部件，工作環(huán)境往往復(fù)雜而且惡劣，很容易發(fā)生微動疲勞損傷。本文針對某V6大功率柴油發(fā)動機在工作過程中產(chǎn)生的機體橫隔板微動疲勞斷裂失效現(xiàn)象，展開一系列微動疲勞損傷及改善的研究工作。 首先針對機體-主軸承蓋接觸模型進行有限元計算，分析接觸模型中各部件受力、變形以及接觸面各接觸特征，判斷出機體橫隔板的失效形式，再選定適用于本研究的疲勞破壞參數(shù)法，最后參照微動疲勞中的各主要影響因素以及該機體的具體工作狀況提出若干改進措施，并使用所選參數(shù)法對其改善效果加以驗證，，得到十二條有效的改進意見。文章所得出的十二條改進意見對生產(chǎn)實踐有相當(dāng)?shù)膶嵱脙r值，并且全文所用的一整套關(guān)于計算、分析、判斷、改進及驗證的方法和流程對以后的微動疲勞研究及微動損傷防護研究具有相當(dāng)程度的參考價值。主要工作包括： 1.使用Pro/E建立了機體-主軸承蓋實體接觸模型，采用ANSA使用局部網(wǎng)格細化、分區(qū)域劃分的方法建立了接觸模型的有限元模型。選擇了五種不同網(wǎng)格大小對機體和主軸承蓋上的接觸面進行細化，證明了細化單元長度為0.2mm的模型具有較好的網(wǎng)格獨立性。 2.針對預(yù)緊工況和爆發(fā)工況下的機體-主軸承蓋接觸模型進行了靜力學(xué)分析，分析了各部件上的應(yīng)力及位移分布情況。對機體上接觸面的接觸狀態(tài)、接觸壓力和接觸摩擦力做出分析，分析了可能存在的原因。 3.總結(jié)了微動疲勞和普通疲勞以及普通磨損和微動磨損的區(qū)別，判斷出該疲勞損傷為微動疲勞損傷。根據(jù)微動疲勞失效機理知識，分析了機體-主軸承蓋支撐面結(jié)構(gòu)失效的機理。 4.使用初步選定的五種用于計算微動疲勞損傷的參數(shù)方法對機體接觸面微動裂紋產(chǎn)生位置進行預(yù)測，選定RUIZ綜合參數(shù)法作為機體接觸面微動疲勞評判準(zhǔn)則。 5.參考微動疲勞的關(guān)鍵影響因素，結(jié)合所研究機體的實際情況提出了若干改進意見，并使用RUIZ綜合參數(shù)法對其進行驗證，最終確定了十二條有效改進措施。
【關(guān)鍵詞】：機體 微動疲勞 有限元 疲勞參數(shù)法 改進措施
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 本文研究背景、目的及意義11-12
• 1.2 微動疲勞及其危害12-14
• 1.2.1 微動疲勞的基本概念12-13
• 1.2.2 微動疲勞的危害性13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展?fàn)顟B(tài)14-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)15-16
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)16-17
• 1.4 主要研究思路和內(nèi)容17-19
• 1.4.1 學(xué)術(shù)構(gòu)想與思路17
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容17-19
• 2 有限元模型的建立及網(wǎng)格無關(guān)性19-29
• 2.1 機體-主軸承蓋實體模型建立19
• 2.2 機體-主軸承蓋有限元前處理19-26
• 2.2.1 有限元建模的步驟19-21
• 2.2.2 有限元建模的具體過程21-26
• 2.3 模型網(wǎng)格無關(guān)性分析26-29
• 3 靜力學(xué)、接觸面接觸特征及失效機理分析29-52
• 3.1 機體-主軸承蓋接觸模型靜力學(xué)分析29-40
• 3.1.1 預(yù)緊工況下接觸模型靜力學(xué)分析29-34
• 3.1.2 爆發(fā)工況下接觸模型靜力學(xué)分析34-39
• 3.1.3 機體-主軸承蓋應(yīng)力和位移分析39-40
• 3.2 機體與主軸承蓋接觸面的接觸特征分析40-46
• 3.2.1 接觸面的接觸狀態(tài)分析41-43
• 3.2.2 接觸面的接觸壓力分析43-44
• 3.2.3 接觸面的接觸摩擦力分析44-46
• 3.2.4 小結(jié)46
• 3.3 機體-主軸承蓋失效機理研究46-52
• 3.3.1 微動失效中的力學(xué)研究46-47
• 3.3.2 微動疲勞和普通疲勞47-49
• 3.3.3 微動磨損及其判定標(biāo)準(zhǔn)49
• 3.3.4 機體-主軸承蓋支撐面結(jié)構(gòu)失效形式判定及機理分析49-51
• 3.3.5 小結(jié)51-52
• 4 結(jié)構(gòu)失效仿真分析方法選定52-57
• 4.1 臨界面疲勞參數(shù)法及綜合參數(shù)法介紹52-53
• 4.1.1 臨界面疲勞參數(shù)法52-53
• 4.1.2 綜合參數(shù)法53
• 4.2 疲勞參數(shù)法的確定53-57
• 4.2.1 臨界面疲勞參數(shù)法預(yù)測結(jié)果分析53-56
• 4.2.2 綜合參數(shù)法預(yù)測結(jié)果分析56
• 4.2.3 微動疲勞破環(huán)參數(shù)法的確定56-57
• 5 機體-主軸承蓋微動疲勞影響因素及改進措施57-82
• 5.1 微動疲勞中的主要影響因素57-58
• 5.2 改進措施對微動損傷的改善作用58-81
• 5.2.1 主軸承蓋螺栓預(yù)緊力對改善微動損傷的作用59-60
• 5.2.2 主軸承蓋螺栓直徑對改善微動損傷的作用60-61
• 5.2.3 加裝減磨墊對改善微動損傷的作用61-64
• 5.2.4 機體主軸承座孔加強筋厚度對改善微動損傷的作用64-66
• 5.2.5 機體側(cè)板加強筋高度對改善微動損傷的作用66-68
• 5.2.6 主軸承蓋底面圓弧半徑對改善微動損傷的作用68-70
• 5.2.7 主軸承蓋接觸面板高度對改善微動損傷的作用70-72
• 5.2.8 主軸承蓋座孔加強筋厚度對改善微動損傷的作用72-73
• 5.2.9 主軸承蓋二道筋厚度對改善微動損傷的作用73-75
• 5.2.10 機體接觸面板厚度對改善微動損傷的作用75-77
• 5.2.11 主軸承蓋側(cè)板加強筋厚度對改善微動損傷的作用77-79
• 5.2.12 主軸承蓋面板厚度對改善微動損傷的作用79-81
• 5.3 小結(jié)81-82
• 6 總結(jié)與展望82-85
• 6.1 總結(jié)82-83
• 6.2 展望83-85
• 參考文獻85-89
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及取得的研究成果89-90
• 致謝90

【參考文獻】

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本文編號：996225