發(fā)布時間：2021-01-25 08:23

　　2008年,中國汽車的產(chǎn)銷量約1000萬輛,成為繼美國之后的第二大汽車產(chǎn)銷大國,與此同時,年報廢汽車量已達保有量的6%。再制造技術是解決報廢汽車難題的最好方法之一,但再制造前退役零部件的剩余疲勞壽命是影響再制造產(chǎn)品可靠性的關鍵因素。因此,研究典型汽車零部件疲勞損傷規(guī)律,用于指導剩余疲勞壽命評估是當前的一項緊迫任務。本論文以汽車發(fā)動機典型零件曲軸為研究對象,采用微電阻測試技術,以微電阻為參量全程表征曲軸的疲勞損傷過程,從而獲得曲軸疲勞損傷的微電阻變化規(guī)律。首先,以48Mn鋼標準試件為研究對象,開展旋轉彎曲疲勞損傷微電阻表征實驗,并與推導的金屬疲勞損傷電阻模型作比較。結果表明:實測數(shù)據(jù)與理論模型有較好的一致性,損傷開始至宏觀裂紋萌生階段吻合得較好,宏觀裂紋萌生點相差較大,之后,兩者趨向一致,達到無窮大。同時,也驗證了微電阻表征疲勞損傷的可行性。其次,為了開展曲軸的疲勞損傷試驗,開發(fā)了基于虛擬儀器技術的曲軸彎曲疲勞損傷試驗系統(tǒng),實現(xiàn)了模擬正弦信號輸出,振動信號實時采集,自動掃描系統(tǒng)共振頻率,“恒載荷”調節(jié),曲軸失效自動診斷,輸出與采集數(shù)據(jù)信號的實時顯示與保存,微電阻測試等功能。最后,開展了曲... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源和背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 損傷的本質和分類
        1.2.2 材料損傷的測量和表征研究現(xiàn)狀
        1.2.3 曲軸彎曲疲勞損傷的研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題的研究意義
    1.4 本課題的主要研究內容
第二章 48MnV 鋼標準試件彎曲疲勞損傷的微電阻表征
    2.1 金屬疲勞損傷的電阻模型
    2.2 標準試件彎曲疲勞損傷的實驗測試
        2.2.1 試驗材料
        2.2.2 微電阻測試原理
        2.2.3 實驗方法與設備
    2.3 試驗數(shù)據(jù)及結果分析
        2.3.1 試驗數(shù)據(jù)
        2.3.2 結果分析
    2.4 試驗結果與理論模型的對比分析
    2.5 本章小節(jié)
第三章 基于虛擬儀器技術的曲軸彎曲疲勞試驗系統(tǒng)
    3.1 曲軸彎曲疲勞試驗系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        3.1.1 早期機械式疲勞試驗系統(tǒng)
        3.1.2 采用分離元器件測控系統(tǒng)的電磁諧振式疲勞試驗系統(tǒng)
        3.1.3 基于虛擬儀器技術的電磁諧振式疲勞試驗系統(tǒng)
    3.2 電磁諧振設計原理
    3.3 基于虛擬儀器技術的曲軸彎曲疲勞試驗系統(tǒng)總體方案設計
        3.3.1 機械臺架的設計安裝要求
        3.3.2 測控系統(tǒng)功能要求
        3.3.3 試驗系統(tǒng)總體方案和工作原理
    3.4 基于虛擬儀器技術的曲軸彎曲疲勞試驗系統(tǒng)開發(fā)
        3.4.1 機械臺架的設計安裝
        3.4.2 試驗系統(tǒng)測控系統(tǒng)的開發(fā)
    3.5 本章小結
第四章 曲軸彎曲疲勞損傷的微電阻表征
    4.1 曲軸及其失效形式概述
        4.1.1 曲軸
        4.1.2 曲軸失效形式
    4.2 曲軸彎曲疲勞損傷的微電阻表征
        4.2.1 彎曲疲勞損傷試驗系統(tǒng)及其性能參數(shù)
        4.2.2 曲拐試件
        4.2.3 試驗方法
        4.2.4 試驗步驟
        4.2.5 試驗數(shù)據(jù)與分析討論
    4.3 疲勞損傷機制分析
    4.4 本章小節(jié)
第五章 總結與展望
    5.1 全文主要結論
    5.2 本文的主要創(chuàng)新
    5.3 進一步工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文
攻讀碩士學位期間申請的發(fā)明專利


【參考文獻】：
期刊論文
[1]汽車發(fā)動機曲軸疲勞試驗方法[J]. 謝麗穎.  汽車工藝與材料. 2006(03)
[2]疲勞能量方法研究回顧[J]. 童小燕,姚磊江,呂勝利.  機械強度. 2004(S1)
[3]疲勞壽命計的電阻變化特性研究[J]. 魏平,胡明敏.  理化檢驗(物理分冊). 2004(10)
[4]疲勞壽命計疲勞響應模型研究[J]. 胡明敏,方義慶,魏平.  河海大學學報(自然科學版). 2004(03)
[5]基于電能耗散的金屬材料疲勞損傷測量[J]. 孫斌祥,郭乙木.  力學季刊. 2003(03)
[6]疲勞壽命計電阻變化的灰色建模研究[J]. 魏平,王洪凱,胡明敏.  理化檢驗(物理分冊). 2003(08)
[7]金屬疲勞剩余壽命預測模型的一種探索[J]. 黃丹,許平聰,郭乙木.  實驗力學. 2003(01)
[8]電阻法檢測疲勞損傷及預測修復效果探討[J]. 馬寶鈿,杜百平,朱維斗,李年.  理化檢驗(物理分冊). 2002(11)
[9]基于疲勞壽命計的疲勞狀態(tài)診斷方法研究[J]. 周克印,胡明敏,熊克.  理化檢驗(物理分冊). 2002(10)
[10]汽輪機葉片金屬磁記憶診斷技術[J]. 池永濱,劉宇哲,胡先龍,馬得舉.  無損檢測. 2002(10)

碩士論文
[1]基于磁記憶參數(shù)的車用曲軸疲勞損傷表征研究[D]. 陳勝震.上海交通大學 2008
[2]曲軸模擬彎曲疲勞損傷的磁記憶參數(shù)表征[D]. 范軍鋒.上海交通大學 2007



本文編號：2998902