基于有限元法的滚压强化曲轴疲劳可靠性分析

Fatigue reliability analysis of rolling strengthened crankshaft based on finite element method

为提高柴油机曲轴的疲劳可靠性,开展了曲轴圆角滚压强化模拟仿真与疲劳性能预测方法研究,以34CrNi3MoA钢柴油机曲轴为研究对象,建立曲轴圆角滚压有限元仿真模型,分析滚压力(17000N、20000N和23000N)对曲轴圆角残余应力和硬度的影响规律,通过试验检测进行模拟仿真结果验证。基于Goodman理论建立定性描述曲轴疲劳强度与硬度、残余应力之间的关系模型,用于评价不同滚压力参数下曲轴疲劳性能的优劣。研究结果表明:随着滚压力的增加,曲轴圆角表面的残余应力和硬度均呈不断增加趋势,综合两方面作用效果,预测滚压力为23000 N条件下曲轴的疲劳性能最优。