发动机连杆裂解加工初始裂纹槽几何参数研究

分析比较了裂纹槽的设计位置、几何形状以及预制方法;对含有预制裂纹槽的C70S6钢连杆的裂解加工过程进行了数值模拟分析和连杆断裂剖分实验,给出裂纹槽几何参数对裂解力水平的影响规律.结果表明,在其他参数不变的条件下,裂纹槽深度对裂解力的影响最为显著,随着槽深增大裂解力锐减;提高锐度及减小张角可降低裂解力,但曲率半径为0.1-0.3 mm或张角〉30°时,裂解力增幅较小且趋于稳定.研究结果对合理设计裂纹槽、降低切槽成本、提高连杆裂解质量具有参考价值.

激光预制裂纹槽的断裂分析

进行了单边激光加工裂纹槽试样轴向拉伸试验。试样取自用高碳微合金非调质钢(C70S6)锻造的连杆。分析了激光预制裂纹槽对材料断裂的影响,并与线切割和拉削加工裂纹槽拉伸断裂试样进行了断口分析和断裂载荷的对比。结果表明:采用激光预制裂纹槽试样的断口具有最小的裂尖塑性变形区域,与有相同裂纹槽深度的线切割和拉削加工裂纹槽试样相比,其拉伸断裂载荷分别小20%和30%左右。在试验结果基础上确定了激光加工裂纹槽的等效临界应力强度因子为25.51 MPa.m1/2。本文结果可用于激光预制裂纹槽的连杆裂解载荷参数计算。

预制裂纹槽加工方法对连杆裂解加工质量的影响规律

通过大量工艺试验研究了预制裂纹槽加工方式对裂解质量的影响规律,结果表明,激光加工裂纹槽生产效率高,裂解加工后大头孔的圆度误差及裂纹线与断裂面的水平误差最小,而拉削加工的裂纹槽上述两项误差值最大,线切割加工方式居中。同时采用有限元数值模拟正交试验,分析了连杆预制裂纹槽几何参数对裂解载荷的影响规律,结果表明,槽深对裂解载荷影响最显著,曲率半径次之,而张角对裂解载荷的影响不显著,并给出了预制裂纹槽合适的工艺参数范围。

连杆预制裂纹槽激光加工工艺参数

为研究激光器工艺参数对连杆预制裂纹槽的影响规律，本文采用YAG固体激光器对捷达轿车连杆进行了预制裂纹槽的切割加工试验．通过改变激光器的功率、切割速度、脉宽、频率、入射角等参数研究各参数对预制裂纹槽加工质量的影响规律．试验结果表明：采用氩气作为辅助气体，高功率密度与低扫描速度有利于提高裂纹槽质量；重复频率的提高会导致裂纹槽宽度增加，当重复频率由26Hz增加到36Hz时，槽宽增加0．05mm左右；入射角取15～30°时切割的裂纹槽质量较好．

连杆预制裂纹槽几何参数对胀裂力的影响

为了减小连杆裂解加工中所需的裂解力,提高裂解加工质量,利用MSC.Marc软件,建立了连杆裂解加工的有限元模型;采用正交试验设计方法,分析了预制裂纹槽几何参数对裂解力的影响规律;通过方差显著性分析得出槽深h对裂解力的影响最为显著,其次是张角α,而曲率半径r对裂解力的影响较小。裂解力在张角α≤45°时增大相对缓慢。随着槽深h的增加裂解力降低,当h≥1.0 mm时,裂解力降低缓慢。

某型航空涡轮发动机一级涡轮盘裂纹故障分析

航空涡轮发动机的一级涡轮盘是航空发动机中的关键部件。由于发动机涡轮盘转子转速高、温度高,工作环境恶劣,作用在发动机涡轮盘上的涡轮叶片产生的离心力反作用于连接的榫槽,在各种多变载荷、循环载荷作用下,使得涡轮盘容易产生疲劳断裂。通过对某型航空涡轮发动机一级涡轮盘槽底裂纹产生的原理进行分析,结合真实数据和故障造成的影响,提出相应的预防措施来提高航空涡轮发动机的使用性能、可靠性、安全性与经济性。

压电材料中螺型位错和偶极子与半椭圆槽表面裂纹的干涉效应

运用弹性复势方法,研究纵向剪切和面内电场共同作用下无限半平面压电材料中螺型位错和偶极子与半椭圆槽表面裂纹的电弹干涉效应,得到该问题复势函数的封闭形式解答,并由此导出广义应力场、裂纹尖端的广义应力强度因子以及作用在螺型位错上的位错力。算例结果表明:增大材料压电常数会相应增大位错力、位错对裂纹尖端的屏蔽和反屏蔽效应;增大位错离裂纹尖端的距离,位错力会相应减小;变化φ(偶极子臂与x轴正半轴夹角)值会出现一个改变位错偶极子对应力强度因子作用方向的临界值。

飞机发动机叶片榫槽爬波原位检测

文章尝试利用爬波特性解决飞机叶片榫槽原位检测难题。分析了飞机叶片榫槽原位爬波检测的原理,介绍了仪器、探头的选用原则,设计了模拟叶片试块,确定了检测灵敏度,并对原位检测方法作了说明。通过对检测结果的分析表明,采用小尺寸高频双晶爬波探头可以有效地对发动机叶片榫槽裂纹进行原位检测,而且检测方便快捷,灵敏度高,信号容易辨别,从而为爬波检测技术开辟了新的应用领域。

发动机连杆裂解加工及其关键技术

分析了断裂的剖分机理和发生条件,并对裂解连杆材料、预制初始裂纹槽、定向裂解、定扭矩装配螺栓等连杆裂解加工的关键技术与核心工艺进行了探讨。研究开发了具有"背压"裂解功能的定向裂解机床,并对轿车发动机连杆裂解加工过程进行了数值分析与试验探索。结果表明:合理设计裂纹槽位置与几何参数并保证加工精度,可有效降低裂解加工载荷。背压裂解加工方法有利于提高裂解加工质量,在瞬时加载条件下,合理调节背压力与裂解力比值,可获得性能优良的断裂面。

连杆分开面裂解的力学分析

提出了裂解连杆裂纹槽的加工方法,对裂纹槽的各种加工方法进行了分析比较。针对裂解连杆的核心工序所使用的裂解装置建立了力学模型,并对裂解过程进行了受力分析,得到了裂解扩力比及裂解行程比的公式,绘制了裂解行程比及不同摩擦条件下扩力比与下拉楔块的楔角的关系曲线。