超声辅助连杆裂解及其微观机制研究

发布时间：2022-12-25 08:38

　　连杆裂解技术是目前最先进的连杆生产技术,通过大头孔端发生脆性断裂,利用自然断面的三维凹凸结构定位、啮合连杆体与连杆盖。目前裂解技术的研究集中在工艺和材料,仍存在诸多缺陷,如大头孔失圆、掉渣、裂纹偏移等。为改善上述缺陷、扩大连杆材料范围、降低工艺参数要求,以调质45钢为连杆材料,研究超声辅助连杆裂解技术,仿真并分析振幅、频率、槽深、张角和曲率半径对应力云图、应变、裂解力的影响,试验并分析振幅对裂解力与变形、韧脆转移和位错变化的影响,找出不同参数对裂解影响的一般性规律,更好地控制裂解质量。本文的主要研究内容和结论如下:（1）采用数值模拟的方法,研究了振幅、频率、槽深、张角和曲率半径对应变、裂解力等参数影响。结论如下:与频率相比,振幅对连杆裂解的影响较大;振幅15μm、频率20KHz时应变和裂解力最小,适合连杆裂解;槽深增加,连杆达到断裂的时间减少,应变和裂解力降低;张角对裂解的影响较复杂,不是单一的线性关系;张角30°试样应力集中最明显,最先断裂,且应变和裂解应力最小;曲率半径越小,试样塑性变形越小。（2）通过试验,研究了振幅对裂解力与变形影响。结论如下:振幅从0μm增加到15μm再增加到... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 连杆裂解技术概况
        1.2.1 裂解技术简介
        1.2.2 国内外研究现状
        1.2.3 目前存在的问题
    1.3 超声在塑性变形和断裂领域研究现状
        1.3.1 超声与塑性变形
        1.3.2 超声与断裂
    1.4 课题意义和研究内容
        1.4.1 课题意义
        1.4.2 研究内容
第二章 超声辅助裂解及其微观机制理论基础
    2.1 引言
    2.2 断裂基础理论
    2.3 高频振动断裂理论
    2.4 韧脆转移理论
        2.4.1 热激活理论
        2.4.2 临界位错密度理论
    2.5 本章小结
第三章 超声辅助裂解有限元仿真
    3.1 引言
    3.2 仿真步骤
        3.2.1 建立几何模型
        3.2.2 定义材料属性
        3.2.3 划分网格与装配
        3.2.4 设置约束与边界条件
    3.3 仿真结果及分析
        3.3.1 振幅对裂解影响
        3.3.2 频率对裂解影响
        3.3.3 槽深对裂解影响
        3.3.4 张角对裂解影响
        3.3.5 曲率半径对裂解影响
    3.4 本章小结
第四章 超声辅助裂解试验
    4.1 引言
    4.2 试验准备与方法
        4.2.1 试验装置与设备
        4.2.2 试验方法与方案
    4.3 试验结果及分析
        4.3.1 超声振幅对裂解力与变形影响
        4.3.2 超声振幅对裂解韧脆转移影响
        4.3.3 超声振幅对位错变化影响
    4.4 超声辅助裂解的微观机制分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文及其他科研成果



本文编号：3726284