發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸磁記憶檢測(cè)與疲勞壽命評(píng)估研究.pdf

1、據(jù)公安部相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2013年底，全國(guó)汽車(chē)保有量為1.27億輛，與去年年底相比，增加832萬(wàn)輛，增長(zhǎng)8.02％。汽車(chē)保有量占機(jī)動(dòng)車(chē)總量的48.87％，比去年底上升1.81個(gè)百分點(diǎn)。龐大的汽車(chē)保有量同時(shí)也意味著汽車(chē)市場(chǎng)更新?lián)Q代的高峰期即將到來(lái)，報(bào)廢汽車(chē)的回收、拆解、再制造等問(wèn)題在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位也將更加重要。
　　歐美發(fā)達(dá)國(guó)家再制造產(chǎn)品占有相當(dāng)大的市場(chǎng)份額，而再制造在我國(guó)仍是新興產(chǎn)業(yè)。其中曲軸的再制造技術(shù)主要包涵

2、再制造前后的無(wú)損檢測(cè)與壽命評(píng)估，對(duì)汽車(chē)再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著指導(dǎo)性意義。利用金屬磁記憶無(wú)損檢測(cè)的方法，針對(duì)某12V型柴油機(jī)曲軸建立了一套完整的無(wú)損檢測(cè)方案與壽命評(píng)估算法，將檢測(cè)結(jié)果與壽命評(píng)估有機(jī)結(jié)合，從而有效減小疲勞壽命評(píng)估中的誤差，使壽命評(píng)估結(jié)果更具實(shí)際意義，也為評(píng)價(jià)再制造產(chǎn)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(jì)算模型著手，對(duì)曲軸的受力特征進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并使用有限元軟件對(duì)曲軸進(jìn)

3、行了應(yīng)力、應(yīng)變分析，并結(jié)合疲勞累計(jì)損傷理論對(duì)曲軸進(jìn)行了疲勞分析，建立了曲軸的疲勞壽命計(jì)算模型。結(jié)果顯示，在曲軸的主軸頸圓角處與連桿軸頸圓角處應(yīng)力集中明顯，得出曲軸的最大的應(yīng)力值與最大應(yīng)變值，以及曲軸的損傷量與壽命。
　　為了準(zhǔn)確反映失效過(guò)程并對(duì)其進(jìn)行壽命評(píng)估，探究磁記憶信號(hào)變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了35CrMoA金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)力集中部位的磁場(chǎng)強(qiáng)度值法相分量Hp（y）檢測(cè)曲線變化劇烈、磁場(chǎng)強(qiáng)度梯度K出現(xiàn)極值

4、，隨著加載次數(shù)的增加均呈現(xiàn)出不同規(guī)律；磁場(chǎng)強(qiáng)度梯度均值Kavg根據(jù)構(gòu)件處于不同的階段而有著相應(yīng)的變化趨勢(shì)。該試驗(yàn)探尋了金屬磁記憶檢測(cè)曲軸的方法和用于曲軸壽命評(píng)估的磁記憶檢測(cè)方法。通過(guò)力磁耦合機(jī)理，進(jìn)一步探討了金屬磁記憶檢測(cè)方法的物理原理與檢測(cè)機(jī)理，并利用相關(guān)原理、應(yīng)力與磁導(dǎo)率的關(guān)系，對(duì)應(yīng)力集中區(qū)域的磁場(chǎng)表征進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，從而找到應(yīng)力與磁記憶信號(hào)之間的數(shù)值關(guān)系，并在這些基礎(chǔ)上形成了再制造曲軸磁記憶檢測(cè)與壽命評(píng)估的一套完整方法。