發(fā)布時間：2020-03-19 02:06

【摘要】：本文針對發(fā)動機連桿齒形面部位的微動疲勞損傷導致連桿被反復維修或提前報廢的問題,提出兩種壽命計算模型,即基于累積最大主應力準則的壽命計算模型和基于斷裂力學理論的壽命計算模型。最后以連桿為工程算例,對一批失效連桿齒形配合面的損傷狀態(tài)進行分析統(tǒng)計,結合三維準靜態(tài)有限元子模型分析,利用最大主應力準則對單工況和累計工況下連桿齒形配合面損傷狀態(tài)進行預測分析�；诜治鼋Y果,利用以上兩種壽命計算方法進行連桿的微動壽命計算。最終分析討論一系列有關連桿設計、工藝的參數(shù)對其齒形配合面微動疲勞損傷程度的影響并依此提出有效的損傷減緩建議。本文的主要工作內容及研究成果具體包括如下幾個方面:1.基于剩余強度理論和最大主應力準則,提出累積最大主應力準則。該準則考慮了循環(huán)交變應力下材料的累積損傷,并且引入載荷塊周期循環(huán)次數(shù)的時間概念,使其既可以用于結構表面損傷程度、裂紋萌生位置、角度的預測,也可以進行壽命計算。2.基于Paris公式,提出一種適用于多軸變幅疲勞應力狀態(tài)下疲勞裂紋從萌生到擴展整個過程的全壽命計算模型。闡述全壽命模型中涉及的重要材料參數(shù)的推導方法�；贛atlab開發(fā)設計一種程序化、操作簡便、計算效率高的GUI計算界面。3.以連桿為工程算例,對一批連桿失效部位進行損傷分析和統(tǒng)計,進行連桿三維準靜態(tài)有限元子模型分析�；跀�(shù)值分析結果,利用累積最大主應力準則預測裂紋萌生行為,判斷裂紋萌生的最危險節(jié)點。分別運用兩種壽命計算方法計算最危險節(jié)點的壽命,結果均與損傷統(tǒng)計結果相吻合。4.從改變工藝參數(shù)、改善表面質量、應用表面工程技術和優(yōu)化齒形、螺栓結構等角度出發(fā),提出能夠有效降低連桿配合面結構微動疲勞損傷程度的措施,為提高連桿在實際工程應用中的安全可靠性提供理論指導。
【圖文】：

圖 1-3 曲柄連桿機構Figure 1-3 Crank and connecting rod mechanism其大端結構主要分為平切口式連桿和斜切口式連桿多地被用于中、高速柴油機中，能夠較大程度地增加

圖 1-4 斜切口式連桿Figure 1-4 Oblique-cut connecting rod4 所示的斜切口式柴油機連桿，，其大端被做成剖分式，蓋和連桿體由四根螺栓緊固而緊密配合在一起。配合小端 大端
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH133.5

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 霍永忠;尹東;趙杰江;唐力晨;;微動磨損與微動疲勞壽命的計算與分析方法[J];力學季刊;2015年02期

2 曲佳東;;240/275系列柴油機連桿改進分析[J];內燃機車;2011年07期

3 楊茂勝;陳躍良;郁大照;胡家林;;微動疲勞研究的現(xiàn)狀與展望[J];強度與環(huán)境;2008年06期

4 古遠興;溫衛(wèi)東;崔海濤;;高低周載荷作用下燕尾榫結構的微動疲勞壽命預測[J];推進技術;2008年02期

5 殷之平;黃其青;;SN-Paris全壽命綜合模型[J];西北工業(yè)大學學報;2007年03期

6 呂文閣,謝里陽,徐灝;隨機強度退化過程[J];廣東工業(yè)大學學報;2001年02期

7 王銀燕,張鵬奇,王善;柴油機連桿桿身疲勞強度可靠性分析[J];哈爾濱工程大學學報;2001年01期

8 陶峰,張險峰,尹明德,歐陽祖行;微動損傷的研究綜述[J];南京航空航天大學學報;1999年05期

9 朱如鵬，潘升材;高低周復合載荷作用下微動疲勞壽命預測研究[J];機械強度;1996年03期

10 何太平;斜切口連桿定位齒形失效對連桿螺栓強度的影響[J];車用發(fā)動機;1994年02期

本文編號：2589532