基于金屬磁記憶理論的曲軸剩余壽命預(yù)測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-08 23:14
隨著國(guó)家大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),以?xún)?yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保為目標(biāo)的再制造工程日漸興起,船用柴油機(jī)是典型的可再制造產(chǎn)品,而曲軸是柴油機(jī)中的核心部件,所以曲軸的再制造對(duì)柴油機(jī)再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有指重要意義。為體現(xiàn)曲軸再制造是否有價(jià)值,服役曲軸的剩余壽命預(yù)測(cè)成為曲軸再制造過(guò)程中的最重要環(huán)節(jié)。因此,本文主要對(duì)曲軸剩余壽命預(yù)測(cè)開(kāi)展方法研究,并基于金屬磁記憶理論提出一種新的曲軸剩余壽命預(yù)測(cè)方法,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)對(duì)疲勞損傷理論研究,為曲軸疲勞分析奠定理論基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)船用柴油機(jī)曲軸進(jìn)行工況和常見(jiàn)疲勞損傷形式分析,確定曲軸有限元分析時(shí)的相關(guān)邊界條件,即施加載荷大小和約束方式,從而準(zhǔn)確確定柴油機(jī)曲軸在工作過(guò)程中容易產(chǎn)生疲勞損壞的部位,減少曲軸檢測(cè)成本,并借助有限元分析得到不同頻率疲勞拉伸下的循環(huán)次數(shù)-集中應(yīng)力曲線。(2)研究磁機(jī)械效應(yīng)的基本物理原理,通過(guò)對(duì)磁疇結(jié)構(gòu)、磁化與磁滯現(xiàn)象、磁致伸縮和晶體各向異性的研究,從宏觀和微觀上分析金屬磁記憶產(chǎn)生的原因,為本文利用金屬磁記憶方法預(yù)測(cè)曲軸剩余壽命奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。(3)研究磁-應(yīng)力之間關(guān)系、磁場(chǎng)強(qiáng)度空間分布和磁體磁場(chǎng)強(qiáng)度分布規(guī)律,提出鐵磁物質(zhì)應(yīng)力集中處漏...
【文章來(lái)源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文組織結(jié)構(gòu)
分析柴油機(jī)曲軸受力方式和損壞形式,建立其在進(jìn)行有限元分疲勞分析時(shí)的邊界條件,從而更加準(zhǔn)確的獲得柴油機(jī)曲軸有限元疲勞分析結(jié)果,促進(jìn)了曲軸剩余壽命預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性的進(jìn)一步提高。本章主要研究?jī)?nèi)容概要如圖2.1所示。圖 2.1 本章組織結(jié)構(gòu)圖Fig.2.1 Organization of the Chapter 22.1 疲勞累積損傷理論在疲勞損傷領(lǐng)域中,正確的預(yù)測(cè)壽命,需要選定合適的理論壽命設(shè)計(jì)方法,建立正確的平價(jià)損傷模型。通過(guò)間接測(cè)量得到疲勞損傷時(shí),其常用的損傷變量有剩余強(qiáng)度、剩余剛度、Miner 損傷、循環(huán)耗散能、電阻抗、聲發(fā)射和阻尼系數(shù)等。疲勞損傷無(wú)論采用哪種定義方式,疲勞累積損傷理論必須定量回答以下三個(gè)問(wèn)題:(1)一個(gè)載荷循環(huán)之后對(duì)材料或者結(jié)構(gòu)造成的損傷多少?(2)疲勞損傷在多個(gè)載荷循環(huán)之后如何累加的,線性疊加還是非線性累加?(3)失效時(shí)臨界損傷是多少?Fatemi 和 Yang[37]通過(guò)對(duì)疲勞損傷累積理論研究與回顧,并根據(jù)針對(duì)以上三個(gè)問(wèn)題的不同回答,將疲勞損傷理論歸納為以下幾類(lèi):1.線性
圖 2.2 曲軸重要部位編號(hào)Fig.2.2 Number of important parts of crankshaft:1——第一主軸頸;2——第二主軸頸;3——第三主軸頸;4——第四主軸頸頸;6——第六主軸頸;7——曲軸臂;8——第七主軸頸;9——第一連桿軸徑;軸徑;11——第三連桿軸徑;12——第四連桿軸徑;13——第五連桿軸徑;軸徑。頸頸主要作用是支撐曲軸,使得曲軸可繞其中心旋轉(zhuǎn)。曲軸加工時(shí)作時(shí)各主軸頸磨損相對(duì)均勻,曲軸中部和兩端受力比較大的主軸頸。裝配時(shí),主軸頸安裝在滑動(dòng)主軸承上來(lái)減少磨損。根據(jù)連桿軸徑主軸頸可將曲軸分為全支撐曲軸和非全支撐曲軸。全支撐曲軸要求,因此主軸頸所受負(fù)荷較小,但它比較長(zhǎng),而非全支撐曲軸特點(diǎn)與軸徑軸徑是用來(lái)安裝連桿的軸徑。發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)不同,其缸數(shù)和連桿軸徑
本文編號(hào):3071826
【文章來(lái)源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文組織結(jié)構(gòu)
分析柴油機(jī)曲軸受力方式和損壞形式,建立其在進(jìn)行有限元分疲勞分析時(shí)的邊界條件,從而更加準(zhǔn)確的獲得柴油機(jī)曲軸有限元疲勞分析結(jié)果,促進(jìn)了曲軸剩余壽命預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性的進(jìn)一步提高。本章主要研究?jī)?nèi)容概要如圖2.1所示。圖 2.1 本章組織結(jié)構(gòu)圖Fig.2.1 Organization of the Chapter 22.1 疲勞累積損傷理論在疲勞損傷領(lǐng)域中,正確的預(yù)測(cè)壽命,需要選定合適的理論壽命設(shè)計(jì)方法,建立正確的平價(jià)損傷模型。通過(guò)間接測(cè)量得到疲勞損傷時(shí),其常用的損傷變量有剩余強(qiáng)度、剩余剛度、Miner 損傷、循環(huán)耗散能、電阻抗、聲發(fā)射和阻尼系數(shù)等。疲勞損傷無(wú)論采用哪種定義方式,疲勞累積損傷理論必須定量回答以下三個(gè)問(wèn)題:(1)一個(gè)載荷循環(huán)之后對(duì)材料或者結(jié)構(gòu)造成的損傷多少?(2)疲勞損傷在多個(gè)載荷循環(huán)之后如何累加的,線性疊加還是非線性累加?(3)失效時(shí)臨界損傷是多少?Fatemi 和 Yang[37]通過(guò)對(duì)疲勞損傷累積理論研究與回顧,并根據(jù)針對(duì)以上三個(gè)問(wèn)題的不同回答,將疲勞損傷理論歸納為以下幾類(lèi):1.線性
圖 2.2 曲軸重要部位編號(hào)Fig.2.2 Number of important parts of crankshaft:1——第一主軸頸;2——第二主軸頸;3——第三主軸頸;4——第四主軸頸頸;6——第六主軸頸;7——曲軸臂;8——第七主軸頸;9——第一連桿軸徑;軸徑;11——第三連桿軸徑;12——第四連桿軸徑;13——第五連桿軸徑;軸徑。頸頸主要作用是支撐曲軸,使得曲軸可繞其中心旋轉(zhuǎn)。曲軸加工時(shí)作時(shí)各主軸頸磨損相對(duì)均勻,曲軸中部和兩端受力比較大的主軸頸。裝配時(shí),主軸頸安裝在滑動(dòng)主軸承上來(lái)減少磨損。根據(jù)連桿軸徑主軸頸可將曲軸分為全支撐曲軸和非全支撐曲軸。全支撐曲軸要求,因此主軸頸所受負(fù)荷較小,但它比較長(zhǎng),而非全支撐曲軸特點(diǎn)與軸徑軸徑是用來(lái)安裝連桿的軸徑。發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)不同,其缸數(shù)和連桿軸徑
本文編號(hào):3071826
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