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车用柴油机曲轴在校直过程中的非线性有限元仿真分析
| 论文题名： | 车用柴油机曲轴在校直过程中的非线性有限元仿真分析 |
| 关键词： | 车用柴油机曲轴;非线性有限元分析;ANSYS软件;校直分析 |
| 摘要： | 曲轴是车用柴油机的重要零件之一，在工作过程中受力十分复杂，容易发生扭转和弯曲变形甚至产生裂纹和断裂。因此，为使发动机可靠地工作，对曲轴的同轴度有较高的要求。由于制造曲轴毛坯时热加工产生的内应力，机械加工和表面热处理时产生的表面应力，均会使曲轴产生不同程度的变形，造成曲轴同轴度超差。为了节约曲轴生产成本，必须采取一定的措施来校正超差曲轴以满足同轴度要求，机械加工工艺中经常采用压力校直的方法来保证曲轴的同轴度。本文利用弹塑性力学知识，借助于ANSYS软件模拟车用柴油机曲轴B30、L3000和A30的常温压力校直分析过程，具体研究工作如下： 1、在分析曲轴常温压力校直工艺的基础上，并根据常温压力校直方式及曲轴CAD图纸建立曲轴校直时的几何实体模型。 2、集合弹塑性力学和有限元知识，揭示了曲轴校直过程中材料非线性和接触非线性有限元计算分析过程。 3、选择曲轴校直方位，在ANSYS软件里分别建立出合理的有限元分析模型，对氮化前的曲轴进行弹性和弹塑性校直模拟分析对比，应用弹塑性知识分别对各曲轴校直时反弹前后的应力、应变和残余变形结果进行分析。并采用最小二乘法拟合出下压位移与残余变形量之间的函数关系式，得出校直经验公式，为同类曲轴常温压力校直提供了较好的理论依据。 4、针对氮化曲轴在采用常温压力校直后的疲劳试验中出现疲劳断裂现象，应用ANSYS软件模拟氮化曲轴常温压力校直，分析氮化曲轴常温压力校直的疲劳试验断裂的原因。 |
| 作者： | 石文 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 黄世伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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