试验因素对连杆疲劳试验结果影响研究

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连杆作为内燃机关键零部件之一,其工作可靠性对发动机的正常运行至关重要,国内外学者对其工作可靠性进行了许多方面的研究。疲劳模拟试验作为目前连杆疲劳可靠性研究的主要方法之一,得到广泛的应用。连杆疲劳模拟试验台作为模拟试验的设备,其参数对设备的工作性能有直接影响。在连杆疲劳模拟试验过程中,有许多试验设计参数可能对试验结果产生影响,主要的试验参数有:1、试验频率;2、连杆装夹工艺。本文以自主研制的连杆疲劳模拟试验台为研究对象,基于数值计算的方法,首先进行了试验台固有频率的数值分析。通过分析其固有频率与试验频率,考察在试验台常用试验频率范围之内,试验台是否会发生共振。其次,利用数值计算方法,计算了不同试验频率下,连杆部位以及拉压力传感器部位应力随频率变化情况。通过对比不同频率下应力,得出试验频率对连杆疲劳模拟试验结果影响,研究结果显示,该因素对试验结果影响很小,可以忽略。最后,计算分析了连杆装夹工艺参数对连杆疲劳模拟试验结果的影响。连杆装夹工艺参数主要包括两个方面:连杆小头过盈量以及连杆装夹过程中与垂直方向的夹角。研究结果表明,在临界过盈量以内,小头过盈量对连杆疲劳模拟试验结果不产生影响;当超过临界过盈量时,连杆失效部位发生变化,达不到预期考核目的。同时,连杆安装倾角对试验结果的影响也很大,不能忽略。为了提高了试验精度,对该疲劳试验台试验结果进行修正。本文还通过试验结果与理论计算结果进行了对比,定量研究了过盈量以及倾角对连杆疲劳模拟试验结果的影响。研究表明,理论试验结果在未进行过盈量以及倾角影响修正之前与连杆疲劳试验结果相差较大,而修正之后与试验结果能较好对应。结合数值计算结果,获得了引入过盈量修正系数与倾角修正系数的理论计算模型,并且通过试验验证了其准确性。为试验过程中试验参数的选取提供了指导,并为连杆疲劳试验结果准确性提供了验证方法及修正依据。
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