基于初始應(yīng)力條件的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿剩余疲勞壽命預(yù)測.pdf

1、再制造是指:以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)廢舊產(chǎn)品性能提升為目標(biāo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準(zhǔn)則，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)為手段，進(jìn)行恢復(fù)、改造廢舊產(chǎn)品的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱。再制造以50％左右的成本、60％左右的節(jié)能、70％以上的節(jié)材，為國家創(chuàng)造巨大的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。我國是一個(gè)制造大國，各行業(yè)報(bào)廢回收產(chǎn)品豐富，且很多關(guān)鍵零部件極具再制造價(jià)值，但我國再制造業(yè)仍處于起步階段，圍繞再制造還有很多工作尚未開展和普及。因此再制造

2、是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，解決我國資源短缺的新興戰(zhàn)略增長點(diǎn)，有著廣闊的發(fā)展前景，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
　　 再制造零部件的剩余疲勞壽命預(yù)測是開展再制造的理論基礎(chǔ)和亟待攻克的難題之一。發(fā)動(dòng)機(jī)連桿工作中承受了很高的周期性交變載荷，因此剩余疲勞壽命是決定回收連桿是否具有再制造價(jià)值的一個(gè)重要指標(biāo)。本課題圍繞WD615型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的再制造剩余疲勞壽命預(yù)測展開，主要研究內(nèi)容如下:①發(fā)動(dòng)機(jī)連桿組的力學(xué)分析。借助ADAMS仿真軟件，研究并獲得連桿

3、一個(gè)工作周期的力學(xué)變化情況。該交變載荷為連桿熱-結(jié)構(gòu)耦合分析的初始載荷之一。②連桿剩余疲勞壽命預(yù)測。借助ANSYS有限元軟件對(duì)連桿進(jìn)行熱分析和熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，該分析所施加載荷包括:連桿所受的熱載荷，拉伸、壓縮載荷，連桿小頭的裝配載荷等。分析得出連桿的溫度分布情況、熱應(yīng)力影響區(qū)，以及連桿在四種工況下的應(yīng)力情況。分別對(duì)連桿的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)及剩余疲勞壽命進(jìn)行了校核和預(yù)測，得出連桿小頭與桿身過渡區(qū)、連桿桿身、連桿大頭與桿身過渡區(qū)，三處容易發(fā)

4、生疲勞斷裂位置處的疲勞安全系數(shù)。③連桿表層殘余應(yīng)力分布模型。使用STRESS-X3000殘余應(yīng)力儀，測量報(bào)廢連桿桿身鍛造面的表層殘余應(yīng)力，獲得連桿桿身的表層殘余應(yīng)力分布。④表層殘余應(yīng)力對(duì)連桿剩余疲勞壽命預(yù)測的影響分析。根據(jù)表層殘余應(yīng)力測量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)熱-結(jié)構(gòu)耦合分析的有限元數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。在考慮殘余應(yīng)力的情況下，進(jìn)行對(duì)比分析，計(jì)算連桿的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)及剩余疲勞壽命?；诔跏紤?yīng)力條件的連桿剩余疲勞壽命研究表明:初始?xì)堄鄳?yīng)力使連桿的疲勞強(qiáng)