本文關(guān)鍵詞：雙質(zhì)量飛輪關(guān)鍵零件的疲勞分析與試驗(yàn)

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【摘要】：近年來(lái),可靠性分析廣泛應(yīng)用汽車零部件領(lǐng)域,已經(jīng)成為了汽車質(zhì)量保障的重要手段之一。作為在傳動(dòng)系中減振效果最好的產(chǎn)品之一,雙質(zhì)量飛輪廣泛用于汽車傳動(dòng)系中,到目前為止,全球累計(jì)生產(chǎn)的雙質(zhì)量飛輪已經(jīng)超過(guò)了兩億只。所以針對(duì)雙質(zhì)量飛輪關(guān)鍵部件的可靠性分析成為了一項(xiàng)重要工作。本文以項(xiàng)目為支撐,針對(duì)雙質(zhì)量飛輪中的關(guān)鍵部件副飛輪和減振法蘭盤進(jìn)行相關(guān)的可靠性分析。在本文中,假設(shè)副飛輪和摩擦盤之間的工作面所產(chǎn)生的熱量都由副飛輪和摩擦盤吸收,在一倍載荷工況下進(jìn)行連續(xù)5次結(jié)合分離的溫度場(chǎng)分析。在分析中,首先通過(guò)Pro-E軟件建立其三維實(shí)體模型,然后根據(jù)副飛輪的工作情況建立其熱傳導(dǎo)物理模型,并在此基礎(chǔ)上采用Hypermesh軟件劃分網(wǎng)格,在Abaqus軟件中建立了副飛輪的有限元模型,并進(jìn)行有限元模擬計(jì)算,得到副飛輪的溫度場(chǎng)分布和熱應(yīng)力分布；最后在熱沖擊試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)副飛輪進(jìn)行熱沖擊試驗(yàn),試驗(yàn)驗(yàn)證了有限元模型的正確性；另外針對(duì)減振法蘭盤進(jìn)行靜態(tài)分析和疲勞分析,同樣使用Pro-E軟件建立了減振法蘭盤的三維實(shí)體模型,然后通過(guò)Hypermesh軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分,在劃分網(wǎng)格過(guò)程中,為了提高計(jì)算精度,采用六面體實(shí)體網(wǎng)格對(duì)減振法蘭盤進(jìn)行網(wǎng)格劃分,然后在workbench軟件建立其有限元模型,并進(jìn)行求解；在分析的過(guò)程中建立了減振法蘭盤和旋轉(zhuǎn)鉚釘?shù)慕佑|模型,求解得到減振法蘭盤在最大傳遞扭矩下的應(yīng)力分布云圖；并在此基礎(chǔ)上以疲勞分析軟件Ncode-Designlife對(duì)減振法蘭盤進(jìn)行疲勞分析,在分析過(guò)程中采用S-N曲線法疲勞分析方法,得到減振法蘭盤的疲勞分析云圖,最后在MTS扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)雙質(zhì)量飛輪進(jìn)行耐久試驗(yàn),驗(yàn)證了疲勞分析的準(zhǔn)確性。本文分析主要針對(duì)雙質(zhì)量飛輪中副飛輪和減振法蘭盤的可靠性分析,主要得到了副飛輪的溫度場(chǎng)分布和熱應(yīng)力分布,以及減振法蘭盤的靜態(tài)應(yīng)力分布云圖以及疲勞分布。得到了其危險(xiǎn)部位位置,以及危險(xiǎn)應(yīng)力和壽命大小。為減振法蘭盤的進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)提供了理論依據(jù),縮短了雙質(zhì)量飛輪設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期。
【關(guān)鍵詞】：副飛輪 靜態(tài)分析 疲勞分析 熱分析 有限元
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.213
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-25
• 1.1 雙質(zhì)量飛輪的產(chǎn)生和背景16
• 1.2 雙質(zhì)量飛輪的發(fā)展及種類16-19
• 1.2.1 雙質(zhì)量飛輪的發(fā)展歷程17
• 1.2.2 雙質(zhì)量飛輪的種類17-19
• 1.3 雙質(zhì)量飛輪工作原理與構(gòu)成19-21
• 1.3.1 雙質(zhì)量飛輪的工作原理19-20
• 1.3.2 雙質(zhì)量飛輪的構(gòu)成20-21
• 1.4 雙質(zhì)量飛輪可靠性研究意義21-23
• 1.4.1 雙質(zhì)量飛輪分析研究現(xiàn)狀22
• 1.4.2 可靠性分析研究現(xiàn)狀22-23
• 1.5 課題來(lái)源和主要研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.6 本文的組織架構(gòu)24-25
• 第二章 副飛輪熱分析25-50
• 2.1 基本傳熱方式25-27
• 2.1.1 熱傳導(dǎo)25-26
• 2.1.2 熱對(duì)流26
• 2.1.3 熱輻射26-27
• 2.2 熱分析基本方程27-30
• 2.2.1 導(dǎo)熱微分方程28-30
• 2.2.2 邊界條件30
• 2.3 副飛輪溫度場(chǎng)分布研究30-38
• 2.3.1 副飛輪有限元模擬工況及邊界條件確定31
• 2.3.2 滑磨功計(jì)算31-34
• 2.3.3 摩擦盤與副飛輪之間的熱流密度分析34-36
• 2.3.4 副飛輪邊界條件確定36-38
• 2.4 副飛輪熱分析38-47
• 2.4.1 副飛輪實(shí)體模型建立與網(wǎng)格劃分38-39
• 2.4.2 副飛輪有限元分析模型建立39-42
• 2.4.3 副飛輪溫度場(chǎng)分布42-47
• 2.5 副飛輪熱應(yīng)力分析47-49
• 2.5.1 熱應(yīng)力分析有限元模型47-48
• 2.5.2 副飛輪熱應(yīng)力分析結(jié)果48-49
• 2.6 本章小結(jié)49-50
• 第三章 減振法蘭盤靜應(yīng)力分析50-64
• 3.1 減振法蘭盤力學(xué)模型50-51
• 3.2 靜態(tài)力學(xué)分析理論基礎(chǔ)51-56
• 3.2.1 彈性力學(xué)的基本假設(shè)51-52
• 3.2.2 彈性力學(xué)有關(guān)方程52-54
• 3.2.3 彈性力學(xué)的問(wèn)題的解法54
• 3.2.4 接觸應(yīng)力分析基礎(chǔ)54-56
• 3.3 減振法蘭盤有限元分析56-63
• 3.3.1 模型前處理57
• 3.3.2 三維模型建立和網(wǎng)格劃分57-59
• 3.3.3 定義材料屬性59-60
• 3.3.4 添加邊界條件和接觸對(duì)60-61
• 3.3.5 模型求解和靜強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果61-63
• 3.4 本章小結(jié)63-64
• 第四章 減振法蘭盤疲勞分析64-73
• 4.1 疲勞壽命分析概述64
• 4.2 疲勞壽命分析方法64-67
• 4.2.1 名義應(yīng)力法64-65
• 4.2.2 S-N曲線65-66
• 4.2.3 疲勞累積損傷66-67
• 4.3 結(jié)構(gòu)壽命評(píng)估的應(yīng)力分析67-68
• 4.3.1 準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力法67-68
• 4.4 結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測(cè)68
• 4.5 減振法蘭盤壽命預(yù)測(cè)68-72
• 4.5.1 Designlife軟件介紹69
• 4.5.2 Design軟件疲勞分析介紹69-70
• 4.5.3 疲勞分析參數(shù)設(shè)置70-72
• 4.6 本章小結(jié)72-73
• 第五章 零部件可靠性試驗(yàn)及結(jié)果分析73-79
• 5.1 副飛輪熱沖擊試驗(yàn)73-76
• 5.1.1 熱沖擊試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介73-74
• 5.1.2 副飛輪熱沖擊試驗(yàn)工況74
• 5.1.3 加載盤確定74
• 5.1.4 熱沖擊試驗(yàn)74-75
• 5.1.5 副飛輪熱沖擊試驗(yàn)結(jié)果及分析75-76
• 5.2 減振法蘭盤疲勞耐久試驗(yàn)76-77
• 5.2.1 MTS疲勞試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介76
• 5.2.2 減振法蘭盤疲勞耐久試驗(yàn)76-77
• 5.2.3 減振法蘭盤耐久試驗(yàn)結(jié)果與分析77
• 5.3 本章小結(jié)77-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要科研工作及成果84

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