發(fā)布時間：2020-12-23 22:48

　　由于其優(yōu)異的綜合性能,傳統(tǒng)齒輪用鋼20CrMnTi仍占據(jù)汽車齒輪50%左右的市場份額,但實際工況下輪齒表面時常發(fā)生點蝕,產(chǎn)生的應(yīng)力集中會促進(jìn)疲勞裂紋迅速在點蝕坑周邊萌生、發(fā)展,導(dǎo)致構(gòu)件提前斷裂失效。但點蝕造成疲勞失效的作用機(jī)理以及臨界條件尚不明晰,因此研究點蝕對20CrMnTi應(yīng)力集中及齒輪疲勞影響規(guī)律具有重要的科學(xué)意義和實際價值。本文在浸泡試驗20CrMnTi點蝕真實形貌的基礎(chǔ)上,通過Solidworks軟件建模,利用ANSYS Workbench軟件靜力分析和瞬態(tài)分析模塊進(jìn)行有限元模擬,具體內(nèi)容如下:1、運用Solidworks軟件建立不同尺寸的半球形及半橢球形點蝕坑模型,通過ANSYS Workbench模擬了點蝕坑三維尺寸變化對應(yīng)力集中系數(shù)的影響,建立應(yīng)力集中系數(shù)關(guān)于點蝕坑深長比（r/l）和寬長比（w/l）的經(jīng)驗方程:K=0.8659-0.1442（w/l）²+1.149（w/l）-0.0743（r/l）²+0.2555（r/l）+0.3522（w/l）（r/l）,用于預(yù)測已知三維尺寸的點蝕坑的應(yīng)力集中系數(shù)。2、點蝕坑間相互影響關(guān)系的... 

【文章來源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 20CrMnTi鋼的特性
        1.2.2 金屬腐蝕行為的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 蝕坑損傷參量
        1.2.4 點蝕對應(yīng)力集中和疲勞壽命的影響
        1.2.5 疲勞壽命估計方法
        1.2.6 有限元發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 試驗材料及方法
    2.1 預(yù)腐蝕試驗材料和方法
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 預(yù)腐蝕實驗設(shè)計
    2.2 有限元分析
        2.2.1 模型的建立
        2.2.2 定義材料屬性
        2.2.3 單元選取及網(wǎng)格劃分
        2.2.4 邊界條件的設(shè)定及載荷的施加
        2.2.5 后處理結(jié)果
第三章 單個點蝕坑對應(yīng)力集中影響的數(shù)值模擬分析
    3.1 20CrMnTi單個點蝕坑形貌
    3.2 單個點蝕坑形狀參數(shù)對應(yīng)力集中影響的數(shù)值研究
        3.2.1 有限元模型
        3.2.2 點蝕坑長寬相等時深度對應(yīng)力集中的影響
        3.2.3 點蝕坑長寬不等時寬長比與深長比對應(yīng)力集中的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 20CrMnTi點蝕坑間互相影響關(guān)系的數(shù)值模擬分析
    4.1 引言
    4.2 平行于拉伸方向的兩個點蝕坑之間的相互影響
    4.3 垂直于拉伸方向的兩個點蝕坑之間的相互影響
    4.4 次生點蝕坑與原點蝕坑相互作用對應(yīng)力集中系數(shù)的影響
    4.5 本章小節(jié)
第五章 點蝕對齒輪動態(tài)接觸過程影響的數(shù)值模擬
    5.1 有限元模型的建立
    5.2 動態(tài)接觸分析
        5.2.1 定義接觸對
        5.2.2 約束的創(chuàng)建和載荷的施加
        5.2.3 網(wǎng)格劃分
    5.3 不含點蝕坑缺陷的理想齒輪動態(tài)接觸分析
        5.3.1 不含點蝕坑缺陷的理想齒輪有限元分析
        5.3.2 利用赫茲理論近似求解接觸應(yīng)力
    5.4 含點蝕坑缺陷的齒輪動態(tài)接觸分析
        5.4.1 齒頂、齒根和節(jié)圓處含點蝕坑缺陷齒輪動態(tài)接觸分析
        5.4.2 節(jié)圓處點蝕距輪齒邊緣不同距離時齒輪動態(tài)接觸分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]油氣管道體積型腐蝕缺陷有限元分析[J]. 楊輝,湯怡,陳健,王富祥,王婷,雷錚強,周利劍.  油氣儲運. 2015(01)
[4]基于損傷力學(xué)預(yù)估點蝕疲勞壽命有限元法[J]. 茍義龍,殷之平,黃其青.  航空工程進(jìn)展. 2014(02)
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[3]飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕損傷及其對壽命的影響[D]. 張有宏.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[4]深基坑開挖與支護(hù)的模型試驗與ANSYS分析研究[D]. 俞曉.武漢理工大學(xué) 2005

碩士論文
[1]腐蝕環(huán)境下橋梁拉索疲勞可靠性研究[D]. 于杰.東南大學(xué) 2016
[2]考慮腐蝕損傷的焊接構(gòu)件疲勞壽命評估方法研究[D]. 王禮東.大連理工大學(xué) 2015
[3]隨機(jī)分布多孔板拉伸極限強度的蒙特卡洛有限元分析[D]. 譚嘯.華中科技大學(xué) 2015
[4]中下承拱橋的吊桿銹蝕損傷研究[D]. 潘驍宇.浙江大學(xué) 2015
[5]雙相不銹鋼裂紋萌生及擴(kuò)展的有限元模擬[D]. 王富廣.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[6]基于有限元法的腐蝕管道剩余強度研究[D]. 韓軍.東北石油大學(xué) 2013
[7]高速強制連續(xù)約束型航空離合器接觸特性及疲勞壽命分析[D]. 楊兵.中南大學(xué) 2011



本文編號：2934473