36MnVS4裂解连杆性能分析及轻量化设计

36MnVS4裂解连杆性能分析及轻量化设计

论文摘要

为实现连杆轻量化以适应发动机低能耗低振动的要求,对36MnVS4连杆进行了结构改进设计。在原有C70S6连杆结构设计的基础上,改用高强钢36MnVS4,并分别对C70S6和36MnVS4连杆断裂接合面进行三维逆向重构,建立了裂解连杆有效分析模型。通过有限元模拟对连杆进行疲劳强度分析,得到:36MnVS4连杆较C70S6连杆的疲劳寿命和安全系数有明显提高,具有足够的安全储备进行轻量化改进。以连杆强度和刚度为约束条件,对36MnVS4连杆分部位进行结构改进设计,改进后连杆质量降低21%,实现了裂解连杆的轻量化。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 连杆材料性能对比分析
  •   1.1 材料微观组织
  •   1.2 材料力学性能试验
  • 2 裂解连杆三维模型构建
  •   2.1 连杆产品及加工过程
  •   2.2 连杆模型构建
  •     2.2.1 断裂面数据采集及处理
  •     2.2.2 点封装及NURBS曲面拟合
  •     2.2.3 三维模型创建
  • 3 裂解连杆组件有限元分析
  •   3.1 接触与约束条件
  •   3.2 工况分析与载荷设置
  •     (1)最大惯性力工况
  •     (2)最大爆压工况
  •   3.3 连杆疲劳强度计算
  • 4 36MnVS4连杆轻量化改进设计
  •   4.1 轻量化设计约束条件
  •     (1)应力约束
  •     (2)刚度变形约束
  •   4.2 连杆各部轻量化设计改进方案
  •     4.2.1 连杆小头
  •     4.2.2 连杆杆身
  •     4.2.3 连杆大头
  •     4.2.4 连杆杆身与大、小头过渡
  •   4.3 轻量化设计前、后对比
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 石舟,寇淑清

    关键词: 材料合成与加工工艺,连杆裂解,逆向重构,疲劳性能,轻量化设计

    来源: 吉林大学学报(工学版) 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 吉林大学材料科学与工程学院,吉林大学辊锻工艺研究所

    基金: 国家重点研发计划项目(2016YFD0701102),国家科技重大专项项目(2013ZX04002021)

    分类号: TG306

    DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20180816

    页码: 1992-2001

    总页数: 10

    文件大小: 2295K

    下载量: 121

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