發(fā)布時(shí)間：2021-03-14 20:59

　　零件金屬材料中所產(chǎn)生的冷作硬化現(xiàn)象和殘余應(yīng)力,能夠強(qiáng)化零件表面,改善其應(yīng)力狀態(tài)和延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生與延伸。滾壓加工是一種效果十分顯著的機(jī)械強(qiáng)化方法,并廣泛應(yīng)用在車軸、曲軸、液壓缸等零件的表面強(qiáng)化。滾壓加工能改善因機(jī)械加工所造成的各種質(zhì)量缺陷,增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和硬度,改善機(jī)械零部件的表面粗糙度,提高零部件的工作表面疲勞強(qiáng)度。在零件材料表層引入殘余壓應(yīng)力,可以從零件機(jī)械加工層面上降低材料產(chǎn)生疲勞破壞的幾率。目前,針對(duì)滾壓加工的相關(guān)研究,很大程度上都以采用試驗(yàn)方式對(duì)某些滾壓參數(shù)進(jìn)行分析,以研究對(duì)滾壓效果的影響規(guī)律,滾壓效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)多為表面粗糙度和表面硬度。由于對(duì)于塑性應(yīng)變層和殘余應(yīng)力的測(cè)定難度比較大,所以很少有相關(guān)的研究涉及。在內(nèi)孔滾壓方面多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用,對(duì)于內(nèi)孔表面滾壓加工的光整強(qiáng)化機(jī)理研究尚且薄弱,缺乏相應(yīng)的系統(tǒng)研究。對(duì)于深孔滾壓表面塑性變形和殘余應(yīng)力的數(shù)值分析相關(guān)的研究較少。因此,本文以滾柱和滾珠兩種深孔滾壓方式為研究對(duì)象,建立了深孔滾壓分析模型,對(duì)深孔滾壓加工光整強(qiáng)化機(jī)理進(jìn)行了理論分析,并通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。揭示了深孔滾壓光整強(qiáng)化規(guī)律,同時(shí)分析了影響光整和強(qiáng)化效果的因素。運(yùn)... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 金屬的疲勞破壞
        1.1.2 金屬表面強(qiáng)化技術(shù)
    1.2 滾壓加工綜述
        1.2.1 滾壓加工的基本概念
        1.2.2 滾壓加工的類型
        1.2.3 彈塑性變形中的應(yīng)力應(yīng)變
    1.3 孔滾壓加工方式
        1.3.1 孔滾壓加工常用裝置
        1.3.2 孔滾壓表面的性能變化
        1.3.3 工藝參數(shù)對(duì)內(nèi)孔滾壓的影響
    1.4 滾壓加工國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.4.1 滾壓加工國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.2 滾壓加工國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究意義和主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 課題主要研究?jī)?nèi)容
2.深孔滾壓加工光整機(jī)理分析研究
    2.1 表面粗糙度的計(jì)算
    2.2 深孔滾壓加工表面光整機(jī)理
        2.2.1 彈塑性變形階段
        2.2.2 完全塑性變形階段
    2.3 深孔滾壓光整作用與滾壓力
        2.3.1 滾柱滾壓光整作用與滾壓力
        2.3.2 深孔滾柱滾壓實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        2.3.3 滾珠滾壓光整作用與滾壓力
    2.4 滾柱滾壓加工光整作用與滾壓量
        2.4.1 工件基體和滾柱彈性變形
        2.4.2 滾柱滾壓加工最佳滾壓量
    2.5 本章小結(jié)
3.深孔滾壓強(qiáng)化機(jī)理與殘余應(yīng)力研究
    3.1 深孔滾壓加工強(qiáng)化機(jī)理
        3.1.1 滾柱滾壓塑性變形深度與滾壓力
        3.1.2 滾珠滾壓塑性變形深度與滾壓力
    3.2 滾壓加工中的殘余應(yīng)力
        3.2.1 滾壓殘余應(yīng)力的產(chǎn)生
        3.2.2 滾壓殘余應(yīng)力作用分析
    3.3 殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響
    3.4 殘余應(yīng)力的影響因素
    3.5 本章小結(jié)
4.深孔滾壓加工有限元分析
    4.1 滾壓加工有限元理論
        4.1.1 滾壓中的非線性問題
        4.1.2 彈塑性變形遵循的準(zhǔn)則
        4.1.3 彈塑性變形的有限元表達(dá)
    4.2 有限元方法與ABAQUS軟件
        4.2.1 工程應(yīng)用中的有限元方法
        4.2.2 ABAQUS軟件簡(jiǎn)介
    4.3 深孔滾壓加工仿真模型構(gòu)建
        4.3.1 有限元模型的簡(jiǎn)化
        4.3.2 材料的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)定義
        4.3.3 網(wǎng)格劃分
        4.3.4 相互作用與邊界條件
    4.4 不同參數(shù)對(duì)滾壓效果的影響
        4.4.1 過盈量對(duì)塑性變形和殘余應(yīng)力的影響
        4.4.2 滾壓速度對(duì)塑性變形和殘余應(yīng)力的影響
        4.4.3 進(jìn)給量對(duì)塑性變形和殘余應(yīng)力的影響
    4.5 本章小結(jié)
5.總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型滾光刀在數(shù)控車床上的推廣應(yīng)用[J]. 李小佳.  中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2017(17)
[2]液壓缸缸筒內(nèi)孔滾壓工藝的有限元模擬[J]. 王賓.  精密成形工程. 2017(04)
[3]基于ANSYS Workbench的滾壓工藝參數(shù)分析[J]. 賀俊,錢怡,李樹方,陳江峰.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(10)
[4]殘余應(yīng)力及其表征參數(shù)對(duì)材料滾動(dòng)接觸性能的影響[J]. 楊榮松,陳鵬飛,王家序,周青華.  四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2016(04)
[5]表面超聲滾壓處理對(duì)高速列車車軸鋼疲勞性能的影響[J]. 任學(xué)沖,陳利欽,劉鑫貴,項(xiàng)彬,林國(guó)標(biāo).  材料工程. 2015(12)
[6]不同應(yīng)變率下Q345鋼材力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J]. 陳俊嶺,李哲旭,舒文雅,李金威.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[7]Ti-6Al-4V表面超聲滾壓制備Al2O3膜層的微觀組織及性能研究[J]. 柳陽,王東坡,鄧彩艷,曹舒.  材料工程. 2015(07)
[8]機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及控制方法[J]. 董橋華.  中國(guó)建材科技. 2014(02)
[9]滾壓對(duì)6061鋁合金微動(dòng)磨損性能的影響[J]. 夏偉,李風(fēng)雷,唐正強(qiáng),周照耀,趙婧.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[10]金屬零件表面滾壓強(qiáng)化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 周航,周旭東,周宛.  工具技術(shù). 2009(12)

碩士論文
[1]磁力滾壓長(zhǎng)圓管內(nèi)表面加工機(jī)理及試驗(yàn)研究[D]. 申金龍.太原理工大學(xué) 2018
[2]碳纖維復(fù)合材料鉆削仿真試驗(yàn)研究[D]. 張俊麒.中北大學(xué) 2018
[3]鈦合金超聲振動(dòng)滾壓裝置研制及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李龍.南昌航空大學(xué) 2017
[4]精密軸承內(nèi)圈超聲滾擠壓加工表面微觀形貌研究[D]. 劉佳.河南科技大學(xué) 2017
[5]長(zhǎng)圓管內(nèi)表面磁力滾壓技術(shù)[D]. 張二朋.太原理工大學(xué) 2017
[6]深孔刮滾切削機(jī)理及刀具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王振.中北大學(xué) 2017
[7]強(qiáng)力旋壓連桿襯套主要工藝參數(shù)對(duì)尺寸精度及殘余應(yīng)力影響的試驗(yàn)研究[D]. 王躍.中北大學(xué) 2016
[8]鈦合金高速銑削殘余應(yīng)力有限元分析及參數(shù)優(yōu)化[D]. 倪雪婷.中北大學(xué) 2016
[9]鋼棒無心滾壓工藝研究及其動(dòng)態(tài)仿真分析[D]. 魏翠莉.燕山大學(xué) 2016
[10]低塑性滾壓鈦合金TC4表面完整性及低周疲勞壽命研究[D]. 賀蒙.山東大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3082946