试论疲劳机体关键部位机械疲劳策略

论文导读：
摘要：我国汽车产量逐年增加并已居世界第一,发动机的可靠性是汽车技术水平的重要指标之一,对提升产品的竞争力有重要作用。目前在车用发动机技术领域,燃烧强化与结构轻量化是两大主流走势,这对于发动机主承力结构的设计提出了挑战。本论文以发动机机体为探讨对象,采取疲劳仿真策略结合试验验证手段,重点针对机体疲劳关键部位探讨了载荷和结构因素的影响,并结合浅析案例实施了结构改善设计。论文的主要工作和结论如下：1.以495机体为例,采取S-N曲线法,进行某运转工况下的疲劳寿命仿真,获得了机体的疲劳关键部位,包括中隔板和上机体两个区域。2.以中隔板为重点考察部位,采取数值仿真策略比较浅析了运转工况下与现有疲劳试验载荷加载方式下中隔板的疲劳寿命分布,说明了疲劳试验载荷加载策略的合理性；比较浅析了集中载荷、分布载荷两种载荷形式对中隔板疲劳寿命的影响,结果表明,对于中隔板而言,两种载荷影响的差别可以忽略。3.在上面陈述的探讨及参考国外机体疲劳试验设备的基础上,开发了机体疲劳试验系统,系统能够实现两种加载方式。4.进行了机体疲劳试验,并与机体疲劳仿真计算结果进行了比较,结果表明,在中隔板处,试验失效位置与仿真得到的疲劳薄弱位置基本一致。针对试验发现的主轴承螺栓孔断裂不足进行了螺纹联接结构疲劳仿真,获得了疲劳薄弱位置,且与试验结果一致。比较计算了螺纹联接局部结构转变对螺纹孔疲劳寿命的影响,结果表明螺纹啮合区末端对应的机体壁面加厚是提升疲劳寿命的有效策略,改善设计后的试验结果验证了浅析结果。关键词：发动机机体论文疲劳耐久性论文疲劳仿真论文疲劳试验论文有限元浅析论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。致谢5-6
摘要6-7
Abstract7-9
目次9-11
1 绪论11-29

1.1 背景与作用11-13

1.2 国内外课题相关内容探讨综述13-27

1.2.1 疲劳探讨简史13-14

1.2.2 疲劳论述探讨进展14-20

1.2.3 工程中疲劳不足的探讨进展20-24

1.2.4 发动机机体疲劳探讨近况24-27

1.3 论文主要探讨内容27-29

2 机体机械疲劳基础不足浅析29-41

2.1 相关的基本疲劳论述29-34

2.

1.1 疲劳及其机理29-30

2.

1.2 疲劳的分类30-32

2.

1.3 几个疲劳寿命计算模型32-34

2.2 影响机体疲劳的因素及其特点34-38

2.1 机体的结构型式35

2.2 发动机机体承受的载荷35-36

2.3 机体的材料及其力学性能36-38

2.4 机体疲劳探讨的难点38

2.3 疲劳计算模型在机体疲劳数值浅析中的运用38-39

2.4 本章小结39-41

3 机体机械疲劳数值仿真探讨41-63

3.1 基于有限元的机体疲劳寿命仿真模型41-43

3.2 495柴油机机体疲劳仿真43-56

3.

2.1 机体承受的载荷及其计算43-45

3.

2.2 应力计算45-50

3.

2.3 疲劳寿命计算50-54

3.

2.4 疲劳浅析结果与讨论54-56

3.3 载荷对疲劳寿命分布的影响56-61

3.1 集中载荷与分布载荷56-57

3.2 主轴承处水平方向载荷对中隔板疲劳寿命的影响57-59

3.3 集中载荷与分布载荷对机体疲劳寿命的影响59-61

3.4 本章小结61-63

4 机体机械疲劳模拟试验系统开发63-82

4.1 系统总体案例规划63-70

4.

1.1 系统总体功能及组成规划63-65

4.

1.2 系统主要性能参数确定65-67

4.

1.3 试验流程规划67-70

4.2 液压加载系统开发70-77
4.

2.1 液压系统设计70-74

4.

2.2 闭环压力测控系统开发74-77

4.3 数据采集与浅析系统开发77-79

4.4 系统调试与运用79-81

4.5 本章小结81-82

5 机体机械疲劳试验及与数值计算结果的比较82-102

5.1 机体疲劳试验82-84

5.

1.1 试验对象82-83

5.

1.2 试验设备83

5.

1.3 试验的加载方式与载荷大小83-84

5.2 机体疲劳仿真84-87
5.

2.1 应力浅析模型84-85

5.

2.2 应力测量结果与浅析结果的比较85-86

5.

2.3 疲劳仿真浅析86-87

5.3 疲劳试验结果与仿真结果的比较浅析87-89
5.

3.1 试验失效部位与仿真的薄弱部位的比较87-89

5.

3.2 疲劳寿命结果的比较89

5.4 主轴承螺栓孔疲劳寿命仿真与抗疲劳设计89-101
5.

4.1 疲劳试验应力应变响应浅析91-95

5.

4.2 疲劳寿命计算及与试验结果的比较95-98

5.

4.3 局部结构转变对螺纹孔疲劳的影响浅析及抗疲劳设计98-101

5.5 本章小结101-102
6 全文工作总结与展望102-105

6.1 论文工作总结102-103

6.2 对进一步探讨的展望103-105

参考文献105-111
读博期间发表论文111