滚压工艺对球铁曲轴疲劳强度的影响开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，随着发动机技术的不断发展、能源的日益消耗、环境问题的严峻、以及涡轮增压的广泛使用，要求发动机的设计朝着提高效率、轻量化、降低燃油消耗率以及降低排放的方向发展。

因而对曲轴疲劳强度也有了更高的要求。

然而在实际工程的应用中，受到成本等因素的制约，曲轴的材料往往是确定的，此外，由于动力性和燃油性能方面的要求，发动机零部件所承受的载荷往往也是确定的。

2. 国内外研究现状分析

国外：skalski[1]最早论述了2维滚压工艺的有限元分析模型。

该模型主要是将零件看成具有加工硬化的弹塑性材料 ，采用von mises屈服准则 和prandtl -reuss塑性流动定律 ，有效的研究了在不同滚压力作用以及滚柱半径影响下该种类型零件的滚压深度情况。

在此基础上， w.bouzid[2]使用三维弹塑性有限元分析法，从而对滚珠垂直压入光滑圆柱工件的压痕过程 进行数值试验。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）研究对象为某款给定的发动机曲轴，采用单拐模型代替整轴进行研究。

（2）确定相关影响参数的数目和因素水平数，并基于此设计相应的正交表。

（3）分析滚压工艺参数对曲轴疲劳强度的影响规律。

4. 研究创新点

在模型上，采用的是单拐模型代替;在有限元分析上，采用了网格划分较为精确的HyperMesh软件建模，用ABAQUS软件进行应力应变的分析；用FEMFAT软件计算曲轴的最低安全系数，从而得出滚压工艺对曲轴疲劳强度的影响。