连杆裂解技术是在连杆大头内孔切槽并施加载荷,使裂纹迅速扩展至断裂,从而实现连杆盖端与连杆本体快速分离的新技术。其包含了诸多优势,如加工工序较少,对设备的投资费用较低,能够节能节材,得到的连杆质量较好,目前裂解加工是连杆生产的最主要方式。裂解中最关键的就是预制裂解槽和胀断过程,而裂解槽主要通过拉刀拉削、电火花线切割加工和激光加工得到。由于激光切割出的裂解槽窄而尖,容易裂解,且切割效率高、精度高,设备与连杆没有直接接触即无刀具磨损,因而激光切槽技术成为国内外切槽的发展趋势。激光加工出的裂解槽底部有许多微小的裂纹,而连杆的胀断过程是利用槽底存在的微裂纹的应力集中而使其裂断,这样既节省了能量也提高了效率。而连杆胀断过程发生在一瞬间,不容易采集到裂纹的起裂和扩展的过程,因此需借助于有限元分析软件来模拟。本文对激光加工参数对微裂纹和裂解槽几何参数的影响以及裂纹扩展过程进行研究,主要研究内容和得出相应的结论如下所述:（1）阐述了断裂力学理论,确定了连杆断裂过程为I型断裂模式,将最大主应力准则定为连杆胀断的裂纹起裂和扩展的判据,为连杆模型的构建和模拟提供了依据。（2）设计了激光加工连杆裂解槽实验,探究激光加工参数对裂解槽几何参数的影响规律并得出以下结论:随着峰值功率、脉冲宽度和脉冲频率的增大,裂解槽的槽深、槽宽随之增大;随着峰值功率的增大,曲率半径和张角先增大后减小;随着脉冲宽度、脉冲频率的增大,曲率半径和张角逐渐减小;随着切割速度的增大,裂解槽的槽深、槽宽、张角逐渐减小,曲率半径先减小后增大。（3）研究了裂解槽壁面微裂纹对连杆裂解的影响,并就激光加工参数对微裂纹的长度密度、面积密度和平均宽度的影响规律设计了单因素试验并得出结论:随着峰值功率的逐渐增大,在一定范围内微裂纹的面积密度和长度密度先增大后减小,而微裂纹的平均宽度逐渐减小,说明峰值功率的增大会减小裂纹宽度方向上的扩展。随着脉冲宽度的逐渐增大,微裂纹的面积密度、长度密度大体上呈增加的趋势,而微裂纹的平均宽度则上下波动。随着脉冲频率的增大,微裂纹的面积密度、长度密度先增大后减小再逐渐增大,而微裂纹的平均宽度则上下波动。随着切割速度的增大,微裂纹的面积密度逐渐减小,长度密度先减小后增大,而平均宽度则大体上呈下降的趋势,说明切割速度越大,裂纹越小和越稀疏。而对各参数的裂纹统计个数可知,随着峰值功率的增加,裂纹先分布密集后稀疏;随着脉冲宽度和脉冲频率的增加,裂纹分布越密集;而随着切割速度的增加,裂纹分布越稀疏。（4）用XFEM（扩展有限元）对连杆模型的裂纹扩展过程进行模拟,分析了连杆模型起裂和扩展过程中的应力和应变分布规律。对于起裂时:连杆裂解槽区域应力集中明显,且应力分布呈蝶状;应力较大的部分位于裂解槽根部,且分布在预设裂纹两端;连杆的塑性变形发生在切口根部,最大值位于预设裂纹附近,其他部分没有发生塑性变形。得到了不同激光加工参数下的连杆裂解槽胀断所需的最小胀断力以及对胀断力和起裂时间的影响规律:随着峰值功率、脉冲宽度和脉冲频率的增加,连杆起裂时间减小,胀断所需胀断力随之减小。随着切割速度的增加,连杆起裂时间增加,胀断所需胀断力随之增加。然后分析了胀断实验胀断力结果和数值模拟胀断力结果之间的误差原因。