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发动机连杆剩余疲劳寿命预测及再制造可行性研究

刘艺  
【摘要】: 随着制造业的飞速发展,能源和环境问题已经越来越被人们所关注。汽车产业作为制造业中最大的资源消耗源和环境污染源之一的行业,随着其生产量和保有量的不断增加,报废量也在迅速增长。报废汽车如果得不到合理的处理,就会造成资源的巨大浪费和对环境的极大污染。如何将报废汽车变废为宝,促进经济的可持续发展,成为当今社会的热门话题之一 再制造面临的一项重要技术难题就是产品的剩余疲劳寿命是否满足下一个生命周期的需要。本文分析了连杆的失效机理,通过建立三维模型、使用ADAMS软件进行动力学仿真得到发动机连杆的时间历程载荷谱;通过ANSYS有限元分析得到连杆的局部应力-应变分布;采用传统抗疲劳分析方法,计算出连杆的条件极限疲劳强度;然后依据连杆的应力情况基于Miner疲劳损伤理论进行分析;最终采用Goodman疲劳理论计算出连杆的疲劳强度和对其总的使用寿命进行计算,结合连杆的服役历史对其剩余疲劳寿命进行了预测。为如何判断该类零件的剩余疲劳寿命提供了可靠的数据支持。 在分析国内外再制造研究现状的基础上,本文详细阐述了再制造的五个关键步骤,论证了开展连杆再制造在技术和经济方面的可行性,并对如何提高连杆再制造的经济性提出了一些建议。


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