《內燃機特徵載荷作用下的緊固面微動疲勞損傷機理研究》是依託北京理工大學，由左正興擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：內燃機特徵載荷作用下的緊固面微動疲勞損傷機理研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：左正興
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
內燃機特徵載荷作用下的緊固面微動疲勞失效是典型的微動失效現象。而現階段針對具有內燃機機體載荷特點的微動疲勞損傷的相關研究還不充分，尚缺乏能夠有效分析該載荷特徵作用下微動疲勞失效的損傷模型和試驗方法。本課題通過理論研究和實驗研究相結合的方式對內燃機機體和主軸承蓋典型接觸面微動損傷問題進行研究。實驗方面，利用諧振式內燃機微動疲勞實驗台對機體隔板和主軸承蓋結構及相應材料進行微動疲勞實驗，通過實驗獲得內燃機主要性能參數和結構參數對微動疲勞損傷壽命的影響；理論方面，使用結合內聚力模型的擴展有限元方法對內燃機微動疲勞損傷規律進行研究，建立考慮初始剛度和剪下應力的內聚力模型，用於微動狀態下材料的損傷演化過程的研究，在實驗數據的支持下通過對模型的修正，獲得能夠用於描述具有柴油機載荷特點的典型接觸面微動損傷數學模型，從而形成能夠用於內燃機典型接觸面的微動疲勞機理分析及實驗研究方法。
結題摘要
微動疲勞普遍存在於機械行業領域，是造成機械失效的主要原因之一。目前隨著內燃機強化程度不斷提高，以微動失效為主的事故逐年增加，因此本研究以工程實際中內燃機機體隔板的微動失效事故為切入點，套用結合內聚力模型的擴展有限元法對內燃機典型載荷作用下的微動疲勞損傷問題進行研究。主要內容包括機體隔板與主軸承蓋載荷特徵分析、內燃機特徵載荷作用下的微動疲勞實驗、內燃機特徵載荷作用下緊固面微動疲勞損傷機理研究、殘餘應力對機體隔板微動疲勞性能影響規律的研究。通過上述研究工作基礎揭示了內燃機典型載荷下緊固面微動疲勞損傷機制，獲得了內燃機性能參數與局部微動疲勞裂紋萌生和擴展之間的關係，同時探討了機械加工導致的殘餘應力對機體隔板微動疲勞性能的影響規律，發現了殘餘壓應力能夠提高機體隔板抗疲勞性能，並進行了定量化研究。本研究對內燃機結構強度設計、抗疲勞設計等具有重要意義。
