車用渦輪增壓器結構可靠性

編輯推薦

王增全等編著的《車用渦輪增壓器結構可靠性(精)》緊夜才禁密結合工程實際，系欠府坑統介紹車用渦輪增壓器的結構可靠性分析理論與方法。首先，介紹渦輪增壓器的原理及套用、可靠性基本理論與方法。其次，針對增壓器的渦輪和壓氣機葉輪，在介紹其結構特點、工作狀態參數、載荷與應力、常用材料力學性能、振動特性等的基礎上，給出典型失效模式的時變可靠性模型與可靠舉照希良壽命確定方法。針對渦輪增壓器的轉子一軸承系統，重點介紹浮環軸承式渦輪增壓器轉子一軸承系統的動力學理論、仿真分析方法、動平衡原理與過程、密封與潤滑形式等。然後，結合車用渦輪增壓器的特點，介紹渦輪增壓器故障樹與典型失效案例。*後，介紹渦輪增壓器常見的結構可靠性試驗。《車用渦輪增壓器結構可靠性(精)》可作為頌承協從事發動機增壓技術和可靠性技術研究與套用科研人員的參考資料，也可以作為發動機增壓、可靠性工程等相關專業的研究生教學參考用書。

內容簡介

王增全等編著的《車用渦輪增壓器結構可靠性(精)》結合渦犁坑輪增壓技術和可靠性技術的國內外研究新進展，介紹了車用渦輪增壓器發展概況和可靠性工程發展歷史與研究現狀，分析了開展增壓器結構可靠性研究的必要性。

根據渦輪增壓器結構可靠性分析的需要，對零部件和系統的可靠性基本理論與方法進行了針對性介紹，突出可靠性的壽命特徵，介紹了分別以載荷作用次數和壽命度量指標的零部件和系統時變可靠性建模方法。分別以渦輪增壓器的三大核心部件（即渦輪、轉子-軸承系統、壓氣機葉輪）為對象，介紹了相應的結構可靠性分析方法。針對渦輪超速破壞、輪轂疲勞、熱疲勞與高溫蠕變、葉片振動等典型失效模式，介紹了渦輪的結構可靠性分析方法與評價模型。分析了渦輪增壓器軸承-轉子系統的結構特點，介紹了軸承-轉子系統的穩定性分析方法，給出了軸承-轉子系統可靠性評價模型。針對壓氣機葉輪超速破壞、輪轂疲勞、葉片振動等失效模式，介紹了壓氣機葉輪可靠性分析方法與評價模型。介紹了渦輪增壓器在試驗和使用過程中出現的典型失效案例，針對旁通放氣閥桿疲勞斷裂、渦輪葉片振動失效、隔熱罩破損等失效情況給出了較為詳細的分析過程。最後，介紹了目前在渦輪增壓器在研製過程中開展的零部件級和整器級結構可靠性試驗。

《車用渦輪增壓器結構可靠性(精)》可作為從事發動機增壓技術和可靠性技術研究與套用科研人員的參考資料，也可以作為發動機增壓、可靠性工程等相關專業的研究生教學參考用書。

圖書目錄

前言

第1章概述

1.1 渦輪增壓器的發展概況

1.1.1 渦輪增壓器的原理與套用

1.1.2 渦輪增壓器的基本結構形式

1.1.3 渦輪增壓器的發展趨勢

1.2 可靠性工程的發展概況

1.3 增壓器結構可靠性研究的必要性

1.4 本書的主要內容

第2章可靠性基本理論與方法

2.1 可靠性基本概念及常用度量指標

2.1.1 可靠性的基本概念

2.1.2 可靠性的常用度量指標

2.2 應力一強度干涉模型及其拓展

2.2.1 應力一強度干涉模型

2.2.2 應力一強度干涉模型的拓展

2.3 零部件疲勞可靠度計算模型

2.3.1 確定性恆幅循環載荷作用下的零部件疲勞可靠度計算

2.3.2 不確定性恆幅循環載荷作用下的零件疲勞可靠度計算

2.4 具有多種失效模式的零部件可靠性模型

2.4.1 傳統的危幾鑽循多失效模式零部件可靠性模型

2.4.2 考慮共因失效的多失效模式零部件可靠性模型

2.5 系統可靠性模型

2.5.1 典型的系統可靠性模型

2.5.2 失效相關係統可靠性模型

2.5.3 系統等效強度及其機率分布

2.6 以載荷作用次數為壽命指標的時變可靠性模型

2.6.1 以載荷作用次數為壽命指標的零部件時變可靠性模型

2.6.2 以載荷作用次數為壽命指標的系統時變可靠性模型

2.6.3 以載荷作用次數為壽命指標的失效率計算模型

2.7 以時間為壽命指標的時變可靠性模型

2.7.1 以時間為壽命指標的零部件時變可靠性模型

2.7.2 以時間為壽命指標時的系統時變可靠性模型

2.8 基於時連台習變可靠性的可靠壽命確定與失效期劃分方法

第3章增壓器渦輪結構可靠性

3.1 渦輪的工作狀態參數分析

3.2 渦輪的載荷與應力分析

3.2.1 渦輪在離心載荷作用下的應力分析

3.2.2 渦輪在熱載荷作用下的應力分析

3.2.3 渦輪在氣動載荷作用下的應力分析

3.2.4 不同載荷對渦輪應力影響的對比

3.2.5 降低渦輪應力的措施

3.3 典型渦輪材料的力學性能

3.4 渦輪葉片振動分析

3.4.1 渦輪葉片振動分析的理論基礎

3.4.2 渦輪葉片振動特性及其影響因素

3.4.3 渦輪葉片振動激勵與共振線圖

3.4.4 降低渦輪葉片振動的措施

3.4.5 渦輪振動參數的測試

3.5 渦輪超速破壞可靠性分析與評價

3.5.1 渦輪的超速破壞失效模式

3.5.2 基於傳統安全係數法的渦輪超速破壞評價

3.5.3 渦輪超速破壞失效模式時變可靠性模型

3.5.4 實例

3.6 渦輪輪轂疲勞可靠性分析與壽命預測

3.6.1 渦輪輪轂部位的疲勞應力

3.6.2 渦輪輪轂的疲勞強度

3.6.3 渦輪輪轂疲勞可靠性模型

3.6.4 渦輪輪轂疲勞可靠性變化與可靠壽命確定

3.7 渦輪葉片振動可靠性分析與評價

3.7.1 渦輪葉片振動參數不確定性特徵分析

3.7.2 渦輪葉片振動失效判據

3.7.3 渦輪葉片振動時變可靠性模型

3.7.4 渦輪葉片振動可靠性變化研究與可靠壽命確定

第4章渦輪增壓器轉子一軸承系統結構可靠性

4.1 渦輪增壓器轉子一軸承系統的結構特點

4.1.1 概誅

4.1.2 渦輪增壓器軸繫結構布置形式

4.1.3 常見渦輪增壓器轉子一軸承系統的結構特點

4.2 渦輪增壓器轉子一軸承系統動力學理論基礎

4.2.1 單自由度系統的振動方程

4.2.2 多自由度系統的振動方程

4.2.3 常用線性系統的穩定性判據

4.2.4 非線性振動系統簡介

4.2.5 振動方程常用求解方法

4.2.6 轉子一軸承系統動力學方程建立

4.2.7 浮環軸承潤滑機理及動特性係數的計算

4.3 渦輪增壓器的非線性振動

4.4 渦輪增壓器轉子一軸承系統動力學仿真分析

4.4.1 渦輪增壓器轉子一軸承系統的有限元模型

4.4.2 渦輪增壓器轉子一軸承系統的靜態特性計算

4.4.3 渦輪增壓器轉子一軸承系統的線性動力學分析

4.4.4 渦輪增壓器轉子一軸承系統非線性動力學分析

4.5 渦輪增壓器轉子的動平衡

4.5.1 轉子平衡的基本概念

4.5.2 剛性轉子的動平衡等級

4.5.3 渦輪增壓器轉子動平衡量計算方法

4.5.4 渦輪增壓器轉子動平衡去重要求

4.6 渦輪增壓器轉子一軸承系統的密封與潤滑

4.6.1 渦輪增壓器轉子一軸承系統常見密封結構

4.6.2 渦輪增壓器轉子一軸承系統的潤滑形式

第5章壓氣機葉輪結構可靠性

5.1 壓氣機葉輪的工作狀態參數分析

5.2 壓氣機葉輪的載荷與應力分析

5.2.1 壓氣機葉輪在離心載荷作用下的應力分析

5.2.2 壓氣機葉輪在熱載荷作用下的應力分析

5.2.3 壓氣機葉輪在氣動載荷作用下的應力分析

5.2.4 不同載荷對壓氣機葉輪應力影響的對比分析

5.3 壓氣機葉輪典型材料的力學性能

5.3.1 鑄造成型壓氣機葉輪典型材料的力學性能

5.3.2 銑削成型壓氣機葉輪典型材料的力學性能

5.4 壓氣機葉輪振動分析

5.4.1 壓氣機葉輪的振動頻率與振型

5.4.2 不同載荷對壓氣機葉輪振動特性的影響

5.5 壓氣機葉輪的超速破壞可靠性分析與評價

5.5.1 壓氣機葉輪超速破壞的應力與強度

5.5.2 壓氣機葉輪超速破壞時變可靠性模型

5.5.3 壓氣機葉輪超速破壞可靠度與失效率變化研究

5.5.4 壓氣機葉輪超速破壞可靠壽命的確定

5.6 壓氣機葉輪輪轂疲勞可靠性評價與壽命預測

5.6.1 壓氣機葉輪輪轂疲勞應力

5.6.2 壓氣機葉輪輪轂疲勞強度

5.6.3 壓氣機葉輪輪轂疲勞可靠性模型

5.6.4 壓氣機葉輪輪轂疲勞可靠壽命確定

5.7 壓氣機葉輪葉片振動可靠性分析與評價

5.7.1 壓氣機葉輪葉片振動參數不確定性特徵分析

5.7.2 壓氣機葉輪葉片振動失效判據

5.7.3 壓氣機葉輪葉片振動時變可靠性模型

5.7.4 壓氣機葉輪葉片振動可靠性變化研究與可靠壽命確定

第6章渦輪增壓器故障樹與典型失效案例

6.1 典型車用渦輪增壓器故障樹分析

6.1.1 故障樹分析的基本概念與建樹方法

6.1.2 典型車用渦輪增壓器的故障樹

6.2 某型渦輪增壓器旁通放氣閥桿疲勞斷裂研究

6.2.1 旁通放氣閥桿斷裂失效模式分析

6.2.2 旁通放氣閥桿斷裂失效機理

6.2.3 旁通放氣閥失效原因及其改進措施

6.2.4 結論

6.3 增壓器壓氣機葉片斷裂故障分析

6.3.1 壓氣機葉輪的故障原因分析

6.3.2 壓氣機葉輪的改進設計

6.3.3 壓氣機氣動性能試驗驗證

6.3.4 壓氣機葉輪可靠性試驗驗證

6.4 增壓器渦輪葉片斷裂故障分析

6.4.1 渦輪葉片斷裂故障描述

6.4.2 渦輪葉片斷裂故障原因分析

6.4.3 結論與改進建議

6.5 異物進入導致的壓氣機葉輪損壞故障分析

6.5.1 空氣濾膠塊脫落引起的壓氣機葉輪損壞

6.5.2 進氣連通管焊渣脫落引起的壓氣機葉輪損壞

6.6 增壓器隔熱罩破損故障分析

6.6.1 增壓器隔熱罩破損現象

6.6.2 隔熱罩破損故障原因分析

6.6.3 隔熱罩破損故障機理分析

6.6.4 改進措施及試驗驗證

第7章渦輪增壓器結構可靠性試驗

7.1 渦輪增壓器常用試驗參數的測量

7.1.1 增壓器轉速的測量

7.1.2 壓氣機流量的測量

7.1.3 總溫的測量

7.1.4 總壓與靜壓的測量

7.1.5 振動參數的測量

7.2 渦輪增壓器葉輪超速破壞試驗

7.2.1 試驗目的

7.2.2 試驗條件

7.2.3 試驗方法

7.3 渦輪增壓器殼體包容試驗

7.3.1 試驗目的

7.3.2 試驗條件

7.3.3 試驗方法

7.4 渦輪增壓器軸系振動試驗

7.4.1 試驗目的

7.4.2 試驗條件

7.4.3 試驗方法

7.5 渦輪增壓器結構考核試驗

7.5.1 試驗目的

7.5.2 試驗條件

7.5.3 試驗方法

參考文獻

附錄標準常態分配表

車用渦輪增壓器結構可靠性

基本介紹

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