基于XFEM的連桿裂解過程仿真與分析.pdf

1、發(fā)動機連桿裂解加工技術是采用斷裂方法完成連桿體和蓋接合面剖分加工的新技術，有著傳統(tǒng)加工方法不可比擬的優(yōu)越性，近些年來已經隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展逐漸發(fā)展起來，并逐漸應用于大規(guī)模生產領域，是對傳統(tǒng)連桿加工工藝的重大變革，已成為一個國家發(fā)動機制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志。由于裂解加工過程中，最終裂解效果的影響因素很多，加工精密性要求很高，因此，對連桿裂解加工各因素的研究有著重要的意義。
　　本文采用仿真與實驗相結合的方法，采用擴展有限元法(

2、XFEM)的方法對連桿裂解中的裂紋擴展進行了詳細研究，論文的主要工作包括：
　　(1)利用算例對XFEM解決裂紋擴展問題的合理性進行驗證。利用吉林大學的三點彎曲斷裂實驗所得到的實驗數(shù)據(jù)，通過擴展有限元法(XFEM)進行數(shù)值模擬，將得到的結果與實驗數(shù)據(jù)相對比，確定其方法的可行性和誤差。
　　(2)建立連桿裂解有限元模型。并基于XFEM對連桿裂解過程進行仿真分析。對連桿裂解過程進行了分析，確定其啟裂位置和擴展路徑；得到了連桿裂解

3、過程中裂解力的變化規(guī)律，并對連桿塑性變形進行分析。
　　(3)分析了連桿裂解過程中裂解參數(shù)對裂解效果的影響。建立了裂解槽深度與最大裂解力的相互關系，并分析了其對裂解塑性變形區(qū)域的影響；在裂紋尖端區(qū)域施加殘余應力，得到了不同殘余應力對裂解效果的影響；改變拉桿楔形角的角度，確定連桿裂解力的變化規(guī)律，并分析其裂解完成后塑性變形區(qū)域的特點；考慮了裂解過程中脹套的承載。
　　(4)考慮實際裂解力大于所需裂解力時，連桿塑性變形區(qū)域的變化