球鉸是汽車的重要連接部件。球鉸的一個重要性能指標(biāo)是扭矩,但是球碗過盈量以及組裝工藝的殘余應(yīng)力使得球鉸的扭矩普遍偏大,因此需要進(jìn)行熱精整工藝以降低扭矩和保證產(chǎn)品扭矩參數(shù)的一致性。針對球鉸熱精整條件無法確定的問題,本文基于球碗蠕變效應(yīng)并結(jié)合蠕變仿真對球鉸在熱精整過程中的扭矩衰減規(guī)律進(jìn)行了研究,以確定熱精整條件。本文的主要內(nèi)容為:通過進(jìn)行常溫壓縮蠕變試驗和建立蠕變模型研究了球碗材料(聚甲醛)的常溫蠕變效應(yīng)。實測了不同應(yīng)力下的應(yīng)變-時間曲線,得到了聚甲醛常溫壓縮蠕變規(guī)律,使用蠕變模型擬合了不同應(yīng)力下的試驗數(shù)據(jù),得到了蠕變模型參數(shù)和穩(wěn)態(tài)蠕變速率。通過進(jìn)行不同溫度和應(yīng)力下的聚甲醛高溫壓縮蠕變試驗,實測了不同溫度、應(yīng)力下材料的應(yīng)變-時間曲線,得到了聚甲醛高溫蠕變規(guī)律;分析了不同蠕變模型對材料試驗數(shù)據(jù)的擬合精度和適用性,確定了材料的蠕變模型,為后續(xù)的蠕變仿真提供蠕變模型。采用蠕變模型和CAE蠕變仿真相結(jié)合的方法模擬了球鉸的熱精整過程。建立了球鉸的三維有限元網(wǎng)格模型和蠕變模型,進(jìn)行了球鉸的蠕變仿真,并分析了蠕變前后球碗接觸應(yīng)力分布云圖和位移分布云圖。建立了球鉸扭矩模型,并計算得到了蠕變各時間段的球鉸扭矩...

【文章頁數(shù)】：81 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 球鉸的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 球鉸在汽車中的應(yīng)用
        1.2.2 球鉸的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 熱精整過程中球鉸的扭矩衰減分析
    1.3 球碗材料POM的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 POM的應(yīng)用
        1.3.2 POM的蠕變研究現(xiàn)狀
    1.4 蠕變數(shù)值仿真研究現(xiàn)狀
    1.5 研究內(nèi)容
第二章 POM材料常溫壓縮蠕變試驗
    2.1 試驗準(zhǔn)備
        2.1.1 試樣的制備
        2.1.2 試驗儀器
    2.2 壓縮蠕變試驗
    2.3 試驗數(shù)據(jù)及分析
    2.4 蠕變分析
        2.4.1 常溫蠕變模型
        2.4.2 模型參數(shù)擬合
        2.4.3 模型誤差分析
        2.4.4 穩(wěn)態(tài)蠕變速率分析
        2.4.5 通用Burgers模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 POM材料高溫壓縮蠕變試驗
    3.1 試驗準(zhǔn)備
        3.1.1 試樣的制備
        3.1.2 試驗儀器
    3.2 高溫壓縮蠕變試驗
        3.2.1 試驗變量水平
        3.2.2 試驗前處理
        3.2.3 試驗步驟
        3.2.4 高溫壓縮蠕變試驗結(jié)果
    3.3 POM材料壓縮蠕變模型
        3.3.1 Andrade理論模型
        3.3.2 陳化理論模型
        3.3.3 HRZ理論模型
    3.4 蠕變模型的計算
        3.4.1 蠕變模型參數(shù)擬合
        3.4.2 模型分析
        3.4.3 模型誤差分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 球鉸熱精整有限元仿真
    4.1 有限元仿真
        4.1.1 有限元仿真的應(yīng)用
        4.1.2 蠕變仿真流程
        4.1.3 模型前處理
        4.1.4 蠕變模型的選擇
        4.1.5 ABAQUS分析設(shè)置
        4.1.6 模型后處理
    4.2 仿真結(jié)果分析
        4.2.1 蠕變前后球碗接觸應(yīng)力分析
        4.2.2 球碗位移分布云圖分析
        4.2.3 球碗接觸應(yīng)力分布函數(shù)
    4.3 球鉸扭矩模型
        4.3.1 球碗表面受力分析
        4.3.2 扭矩模型參數(shù)
        4.3.3 球鉸扭矩衰減曲線
    4.4 仿真結(jié)果驗證
        4.4.1 球鉸熱精整試驗
        4.4.2 試驗結(jié)果分析
        4.4.3 扭矩衰減曲線對比
        4.4.4 扭矩衰減曲線優(yōu)化
        4.4.5 考慮潤滑脂的實際球鉸扭矩衰減曲線
        4.4.6 考慮潤滑脂的理論扭矩衰減曲線
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
    1 作者簡歷
    2 參與的科研項目及獲獎情況
    3 發(fā)明專利
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3836312