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基于不同临界法预测曲轴疲劳极限载荷(3)

时间:2015-10-29 11:41 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:孙嵩松^俞小莉S陈晓平 点击次数:


  文献[26]研究了构件疲劳极限载荷的分 布规律,提出可以利用正态分布函数统计曲 轴的疲劳极限载荷。采用该法对C1与C2曲 轴的疲劳极限载荷中值进行分析,可得二者 的疲劳极限载荷的中值分别为4290与3332W-m。
  3试验验证结果及分析
  通过对比试验数据与预测结果可以发 现,基于临界距离法预测C1与C2曲轴的疲 劳极限载荷时,都具有比较高的精度,可以 满足工程应用要求;而基于临界点法预测 C1曲轴的疲劳极限载荷比较准确,但是在 预测C2曲轴时误差较大。
  根据相关的文献[27]分析,在曲轴的主 要结构参数中,主轴颈的圆角半径对曲轴的 疲劳强度的影响最大。本文中,C1曲轴的 圆角半径与试验曲轴同为5mm,而C2曲轴 的半径为3mm,这种结构的差异导致后者 的预测结果误差较大。因此对于结构不同的 曲轴疲劳极限载荷的预测,采用临界距离法 更为精确。
  结论
  (1)曲轴在受到外载作用时,圆角应 力集中处的应力状况比较复杂,无法直接用 分布函数进行拟合。因此本文利用有限元 法,对曲轴进行弯矩作用下的受力分析,并 对圆角应力集中处的应力梯度进行拟合计 算,得到了近似的等效应力值。
  (2)分别采用临界点法与临界距离法
  预测同种材料、同种工艺处理的曲轴的疲劳 极限载荷,结果表明临界距离法可以准确地 预测曲轴的疲劳极限(误差均不足1%),而 临界点法可以准确预测同种圆角半径的曲 轴的疲劳极限载荷,但是在预测圆角半径不 同的曲轴的疲劳极限载荷时误差会比较大 (误差超过了 5%)。
  参考文献
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