机体—主轴承盖接触面微动疲劳损伤预测方法研究

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发动机工作时,机体与主轴承盖接触面在较大的螺栓预紧力作用下互相挤压,并在交变的爆发压力和连杆力的共同作用下,容易导致机体与主轴承盖接触面间发生微动疲劳。本文针对机体与主轴承盖接触面进行了微动疲劳裂纹萌生特性的预测方法研究,所做工作和所得结论如下:(1)根据机体与主轴承盖的接触特点,选用具有平面-平面接触特点的微动桥试样接触模型作为模拟件,对其进行了结构设计和试验载荷的确定,在此基础上进行了微动疲劳试验研究,结果表明,接触面上有黑色的磨屑产生,且试件的裂纹位置处于加载端桥足接触面的外侧边缘处。(2)采用有限元方法对微动桥试样进行了仿真计算,并采用基于临界面的微动疲劳参数SWT、FS、MSWT、MFS和综合微动疲劳参数RUIZ方法对微动桥试样的接触面进行微动裂纹萌生特性进行了预测,结果与试验吻合。(3)以机体-主轴承盖接触面为研究对象,采用上述五种方法对接触面进行微动裂纹萌生特性分析,结果表明,RUIZ参数预测方法与实际断裂位置更相符,而且增大螺栓预紧力、减小机体刚度和增大主轴承盖刚度有利于降低微动疲劳裂纹萌生特性的影响。(4)采用MATLAB语言对微动裂纹萌生特性的预测方法进行了程序设计,与APDL语言联合实现了从建模参数的输入到微动裂纹萌生特性的预测的完整流程。
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