铸铝汽缸盖疲劳强度分区评价方法研究

TG143.49; 为考虑汽缸盖不同位置力学性能差异对疲劳评估的影响,提出一种考虑汽缸盖力学性能分散性的疲劳评估方法.首先,在汽缸盖本体的顶板、底板、进排气道壁和立墙部位分别取样,进行拉伸试验并分析各部位的力学性能分散性.然后,测量汽缸盖各区域的微观组织结构特征,建立基于微观缺陷的拉伸性能预测模型.并利用拉伸性能与疲劳强度关系,建立疲劳极限预测模型.最后,基于多轴高周疲劳理论,结合热机耦合应力以及材料边界,提出汽缸盖疲劳强度分区评价方法.结果表明,建立的力学性能模型的预测误差约为2％,实现了对汽缸盖各区域力学性能的准确预测.与传统的疲劳评估方法相比,所提方法结合了工作载荷和材料分散性两个因素的...

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Published in机械强度 Vol. 46; no. 3; pp. 579 - 587
Main Authors 吕振国, 周海涛, 周志革, 景国玺, 李书博, 刘义朋, 何晓东, 李鹏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河北工业大学机械工程学院,天津 300400 2024
天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室,天津 300400%中国北方发动机研究所(天津),天津 300400
Subjects
力学性能分散性
Cast aluminum cylinder head
Fatigue strength
SDAS
铸铝汽缸盖
Dispersion of mechanical property
Mechanical property prediction
力学性能预测
疲劳强度
二次晶枝臂间距
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ISSN1001-9669
DOI10.16579/j.issn.1001.9669.2024.03.008

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Summary:TG143.49; 为考虑汽缸盖不同位置力学性能差异对疲劳评估的影响,提出一种考虑汽缸盖力学性能分散性的疲劳评估方法.首先,在汽缸盖本体的顶板、底板、进排气道壁和立墙部位分别取样,进行拉伸试验并分析各部位的力学性能分散性.然后,测量汽缸盖各区域的微观组织结构特征,建立基于微观缺陷的拉伸性能预测模型.并利用拉伸性能与疲劳强度关系,建立疲劳极限预测模型.最后,基于多轴高周疲劳理论,结合热机耦合应力以及材料边界,提出汽缸盖疲劳强度分区评价方法.结果表明,建立的力学性能模型的预测误差约为2％,实现了对汽缸盖各区域力学性能的准确预测.与传统的疲劳评估方法相比,所提方法结合了工作载荷和材料分散性两个因素的影响,其评估的危险位置与试验开裂部位一致,因此可以更加准确地表征缸盖的疲劳性能.
ISSN:1001-9669
DOI:10.16579/j.issn.1001.9669.2024.03.008