【摘要】：柴油發(fā)動機傳遞的扭矩大、工作狀態(tài)穩(wěn)定、性價比高,被廣泛地應(yīng)用在傳統(tǒng)機械行業(yè)、海洋運輸業(yè)、能源電力業(yè)等設(shè)備上。曲軸在高溫、高壓的環(huán)境下工作,其傳遞的扭矩比較大,還要承受交變應(yīng)力,在強度和剛度上有較高的要求。曲軸由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能要求高,往往對模鍛過程的工藝控制有較高的要求,在模鍛過程中,要嚴(yán)格控制始鍛和終鍛溫度,以保證曲軸的順利成形,并有效提高晶粒度。因此,采用有限元數(shù)值模擬的方法來預(yù)測模鍛過程中的溫度場變化是必不可少的。本文采用有限元數(shù)值模擬與實驗相結(jié)合的方法對某型號曲軸模鍛全過程中溫度場的變化進(jìn)行研究,分析模鍛全過程中溫度變化規(guī)律、金屬流動變化規(guī)律和等效應(yīng)力變化規(guī)律,預(yù)測曲軸坯料在模鍛全過程中的溫度場變化,并對曲軸的可靠性進(jìn)行檢測,對曲軸工藝優(yōu)化具有指導(dǎo)意義。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)針對曲軸模鍛全過程有限元數(shù)值模擬中的42CrMo鋼材料模型進(jìn)行校核,實測42CrMo鋼熱導(dǎo)率、比熱容、熱擴(kuò)散、楊氏模量、剪切模量、泊松比、線性熱膨脹、平均膨脹系數(shù)等熱物性參數(shù)。(2)應(yīng)用Deform-3D的Inverse Heat Transfer求解模塊和實驗完成曲軸坯料與空氣的界面換熱系數(shù)的求解,校核坯料在除鱗過程中的界面換熱系數(shù),并驗證所求界面換熱系數(shù)的正確性。(3)以預(yù)測溫度場為目的,完成曲軸模鍛全過程的有限元數(shù)值模擬及實驗驗證,并校核坯料與模具的界面換熱系數(shù),分析曲軸模鍛過程中的溫度變化規(guī)律、金屬流動規(guī)律、等效應(yīng)力變化規(guī)律和等效應(yīng)變變化規(guī)律,驗證所校核的界面換熱系數(shù)的正確性。為防止曲軸發(fā)生疲勞破壞而造成發(fā)動機失效,進(jìn)行曲軸彎曲疲勞實驗。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U464.172
【圖文】：

實驗設(shè)備Fig2.1Experimentalequipment

熱導(dǎo)率試樣Fig2.2Thesampleofthermalconductivity

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2731898