高強化柴油活塞多軸機械疲勞壽命預測方法研究.pdf

1、活塞是內燃機最得要的部件之一，在工作過程中，由于受到燃氣壓力、往復慣性力和側推力等周期性機械載荷的作用，常常導致活塞銷座處產生裂紋、環(huán)槽的早期磨損等等，直接系到內燃機的工作可靠性和使用和使用耐久性。因此，對活塞進行疲勞壽命預測是十分必要的。
　　論文建立了機械載荷條件下的活塞組合結構瞬態(tài)有限元分析模型，得到了活塞的多軸應力分布以及應力隨時間的變化歷程，為疲勞載荷譜的建立提供了基礎。采用FE-safe軟件，基于臨界平面的最大主應力法

2、理論分別采用goodman修正法、gerber修正法對活塞進行了多軸疲勞壽命預測，探計了結構表面粗糙度對壽命的影響，為結構抗疲勞設計提供依據。
　　首先，建立活塞組的三維模型，包括活塞、活塞銷和連桿等模型的建立，活塞組材料的選擇，采用ANSA進行網格的劃分。其次，對活塞進行機械載荷下的瞬態(tài)有限元分析，對模型建立接解邊界，即對活塞銷座-銷孔襯套、銷孔襯套-活塞銷、活塞銷-連桿襯濤和連桿建立接解邊界；對模型建立約束邊界，對在活塞銷座上

3、部施加全約束，連桿的下端面進行全約束，在活塞的1/4對稱面施加對稱約束;對模型施加載荷邊界，即在活塞頂面施加燃氣壓力，對活塞施加往復慣性力；然后設置載荷步，載荷步的類型為斜坡載荷，通過逐步積分法中的完全法對活塞進行了瞬態(tài)分析，確定活塞應力最大部位。最后，利用ANSYS/FE-SAFE對活塞進行壽命預測研究，將ANSYS的應力結果導體育FE-SAFE中，編制載荷譜，根據材料的seeger近似算法定義材料的疲勞參數，選取最大主應力方法，估算