發(fā)動機曲軸磁記憶檢測與疲勞壽命評估研究.pdf

1、據公安部相關數據統(tǒng)計，截至2013年底，全國汽車保有量為1.27億輛，與去年年底相比，增加832萬輛，增長8.02％。汽車保有量占機動車總量的48.87％，比去年底上升1.81個百分點。龐大的汽車保有量同時也意味著汽車市場更新?lián)Q代的高峰期即將到來，報廢汽車的回收、拆解、再制造等問題在汽車產業(yè)和循環(huán)經濟發(fā)展中的地位也將更加重要。
　　歐美發(fā)達國家再制造產品占有相當大的市場份額，而再制造在我國仍是新興產業(yè)。其中曲軸的再制造技術主要包涵

2、再制造前后的無損檢測與壽命評估，對汽車再制造產業(yè)的發(fā)展有著指導性意義。利用金屬磁記憶無損檢測的方法，針對某12V型柴油機曲軸建立了一套完整的無損檢測方案與壽命評估算法，將檢測結果與壽命評估有機結合，從而有效減小疲勞壽命評估中的誤差，使壽命評估結果更具實際意義，也為評價再制造產品的可行性、安全性提供了有效的理論支持。
　　本文先從疲勞累積損傷理論的基本思想與不同計算模型著手，對曲軸的受力特征進行了詳細的分析，并使用有限元軟件對曲軸進

3、行了應力、應變分析，并結合疲勞累計損傷理論對曲軸進行了疲勞分析，建立了曲軸的疲勞壽命計算模型。結果顯示，在曲軸的主軸頸圓角處與連桿軸頸圓角處應力集中明顯，得出曲軸的最大的應力值與最大應變值，以及曲軸的損傷量與壽命。
　　為了準確反映失效過程并對其進行壽命評估，探究磁記憶信號變化規(guī)律，在此基礎上進行了35CrMoA金屬材料疲勞裂紋擴展試驗。試驗過程中，應力集中部位的磁場強度值法相分量Hp（y）檢測曲線變化劇烈、磁場強度梯度K出現極值

4、，隨著加載次數的增加均呈現出不同規(guī)律；磁場強度梯度均值Kavg根據構件處于不同的階段而有著相應的變化趨勢。該試驗探尋了金屬磁記憶檢測曲軸的方法和用于曲軸壽命評估的磁記憶檢測方法。通過力磁耦合機理，進一步探討了金屬磁記憶檢測方法的物理原理與檢測機理，并利用相關原理、應力與磁導率的關系，對應力集中區(qū)域的磁場表征進行數學建模，從而找到應力與磁記憶信號之間的數值關系，并在這些基礎上形成了再制造曲軸磁記憶檢測與壽命評估的一套完整方法。