高压共轨式喷油器开裂失效分析

某型柴油发动机在车辆行驶过程中发生失效,行驶里程仅为2743 km,经拆解后发现发动机第6缸高压共轨式喷油器的针阀体发生了轴向开裂,对其进行了失效分析。通过宏观痕迹分析、扫描电镜断口分析、能谱分析、金相分析及显微硬度测试,指出针阀体开裂的主要原因是球头处基体内存在纺锤形缺陷,该缺陷是含Zr、O等元素的原材料夹渣。针阀体材料为ASP钢,在其生产过程中,钢液经过雾化喷嘴(高密度氧化锆材质)时,喷嘴上的小块掉落钢液中形成夹渣,裂纹从夹渣处萌生并扩展,导致针阀体发生早期疲劳开裂。

高压共轨喷油嘴针阀体开裂失效分析

对某型高压共轨喷油嘴针阀体开裂问题进行了失效分析,通过有限元结构分析、扫描电镜断口分析、金相组织分析及显微硬度检测等多方面研究,指出针阀体是在较高的压力波动疲劳载荷条件下,显微裂纹从进油道与中孔之间下部尖角处起始并快速扩展导致沿晶疲劳开裂,针阀体渗碳层显微硬度过高是开裂的主要原因,提出了满足160 MPa共轨系统针阀体的工艺技术要求改进建议。

基于六西格玛设计的前纵梁边缘开裂冲压工艺优化

为了解决车身前纵梁Kick-down零件的边缘开裂问题,本文通过不同材料等级的高强度钢板预变形拉伸和扩孔试验研究了其边缘拉伸性能,制定了边缘应变极限评判标准,建立了Autoform边缘应变材料模型,准确预判了零件边缘开裂的状态;并基于六西格玛设计(DFSS)中的IDDOV理论方法,确定了解决边缘开裂的冲压工艺方案,采用田口方法获得了该方案的最优冲压工艺参数.优化后的工艺方案,最大减薄率、最大增厚率和最大边缘应变值均有明显改善,量产零件无边缘开裂问题,成功解决了Kick-down零件的边缘开裂的问题;同时也表明在高强度钢零件的同步成形CAE分析中,边缘应变极限评判标准能够准确预判零件成形的边缘应变状态.

对金刚石结晶体几何模型亏缝隙的研究

以正四面体的致密堆积作为金刚石结晶体的几何模型，无法用实验方法得到证实。正四面体的几何性质决定它不能致密充填空间。

分布位错法研究钢轨表面边缘直裂纹的力学行为

目的钢轨表面损伤机理较为复杂,因此进行相应的理论研究来探究其力学原理,为实际的工程应用提供理论依据。方法利用叠加原理将主问题分解成两个子问题,通过函数拟合得到轮轨接触力,基于弹性力学集中力的Flamant解求解子问题1,基于分布位错技术求解子问题2。进一步建立了两类关于位错密度的积分方程,利用Gauss-Chebyshev数值求积法解决位错密度的奇异积分方程,得到了相关的力学参量。结果得到了列车在含边缘直裂纹钢轨上运行时的最危险位置,以及张开部分裂纹长度和不同类型裂纹的尖端应力强度因子等。分析了不同轮重大小、列车运行状态(稳态滚动和全滑动)等因素对裂尖应力强度因子及张开裂纹长度的影响,还分析了列车运行中裂纹面的滑移等。结论列车稳态滚动于含初始边缘长裂纹的钢轨表面时,以剪切破坏为主,列车所处最危险位置是裂纹位于接触斑边缘附近;全滑动运行时,裂纹面上的应力大小和方向均会发生改变,导致裂纹面状态(张开或闭合)随之改变,裂纹较短时,钢轨表面容易发生沿深度方向的张开型扩展。