電脈沖工藝具有耗能低、成本低的優(yōu)點(diǎn),可以改善金屬材料的性能。本文研究了電脈沖處理對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿材料36MnVS4的改性作用,從宏觀和微觀的角度分析電脈沖工藝對(duì)36MnVS4的作用效果,最后利用有限元軟件對(duì)電脈沖處理前后的36MnVS4連桿進(jìn)行疲勞壽命分析。首先,通過(guò)測(cè)量電脈沖處理造成的試樣表面最大溫升驗(yàn)證脈沖電流的焦耳熱效應(yīng);然后通過(guò)拉伸試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)測(cè)試電脈沖工藝對(duì)36MnVS4強(qiáng)度和疲勞性能的影響,并對(duì)試樣的疲勞壽命進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn);接著利用金相顯微鏡、顯微硬度計(jì)、直流電阻測(cè)試儀和掃描式電子顯微鏡分別觀測(cè)電脈沖工藝對(duì)試樣顯微組織、顯微硬度、電阻和斷口微觀形貌的影響;再以拉伸試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)定義材料屬性,利用有限元軟件對(duì)連桿進(jìn)行靜力學(xué)分析,確認(rèn)連桿工作時(shí)應(yīng)力集中的區(qū)域;最后利用疲勞分析軟件基于疲勞試驗(yàn)測(cè)得的材料S-N曲線對(duì)連桿進(jìn)行疲勞壽命分析。研究結(jié)果表明:1)電脈沖處理后36MnVS4抗拉強(qiáng)度的離散程度顯著降低,抗拉強(qiáng)度提高了4.6%,塑性提高了9.1%,疲勞極限提高了11.3MPa,S-N曲線整體上移,而彈性模量和硬度保持不變;2)電脈沖處理時(shí)試樣的部分表面溫度超過(guò)了727℃,電脈沖處理... 

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿研究現(xiàn)狀
        1.2.2 金屬材料常用改性工藝研究現(xiàn)狀
        1.2.3 金屬材料電脈沖工藝研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容及意義
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究意義
第2章 電脈沖處理前后36Mn VS4 的拉伸和疲勞試驗(yàn)
    2.1 試樣的制備與電脈沖處理
        2.1.1 試樣材料
        2.1.2 試樣制備
        2.1.3 電脈沖處理
    2.2 拉伸試驗(yàn)
        2.2.1 試驗(yàn)過(guò)程及原理
        2.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.2.3 電脈沖工藝與熱處理對(duì)比
    2.3 疲勞試驗(yàn)
        2.3.1 試驗(yàn)概況
        2.3.2 成組疲勞試驗(yàn)
            2.3.2.1 試驗(yàn)原理及過(guò)程
            2.3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及疲勞壽命分析
        2.3.3 升降疲勞試驗(yàn)
        2.3.4 36MnVS4的S-N曲線
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電脈沖工藝對(duì)36Mn VS4 作用效果的探究
    3.1 表面溫度分析
    3.2 顯微組織分析
        3.2.1 電脈沖處理前后試樣的顯微組織變化
        3.2.2 熱處理后試樣的顯微組織變化
    3.3 電阻率分析
    3.4 顯微硬度分析
    3.5 斷口形貌分析
        3.5.1 拉伸斷口宏觀形貌變化
        3.5.2 拉伸斷口微觀形貌變化
    3.6 本章小結(jié)
第4章 連桿的靜力學(xué)分析
    4.1 有限元法與連桿模擬步驟
    4.2 連桿的結(jié)構(gòu)與受力分析
        4.2.1 連桿的最大壓縮載荷
        4.2.2 連桿的最大拉伸載荷
    4.3 建立連桿模型
    4.4 有限元分析流程
        4.4.1 定義36Mn VS4 的材料屬性
        4.4.2 模型的網(wǎng)格劃分
        4.4.3 模型的邊界條件和載荷分布
        4.4.4 連桿的靜力學(xué)分析結(jié)果
            4.4.4.1 未處理的36Mn VS4 連桿
            4.4.4.2 電脈沖處理的36Mn VS連桿
        4.4.5 有限元計(jì)算結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 連桿疲勞壽命分析
    5.1 連桿疲勞壽命分析方法
    5.2 疲勞載荷譜
    5.3 電脈沖處理前后連桿疲勞壽命計(jì)算
        5.3.1 電脈沖處理前后材料的S-N曲線
        5.3.2 連桿疲勞壽命估算結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]噴丸強(qiáng)化對(duì)TC17鈦合金疲勞性能的影響[J]. 何杉,楊清,閔祥祿.  金屬熱處理. 2018(06)
[4]孔擠壓強(qiáng)化對(duì)TC18鈦合金耳片疲勞性能的影響[J]. 李寧,秦鋒英.  熱加工工藝. 2018(09)
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[6]孔擠壓對(duì)于高溫合金GH4169孔結(jié)構(gòu)高溫疲勞性能的影響[J]. 王欣,胡仁高,胡博,趙振業(yè),羅學(xué)昆,古遠(yuǎn)興,宋穎剛.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2017(01)
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