基于XFEM的連桿裂解過程仿真與分析.pdf

1、發(fā)動機連桿裂解加工技術(shù)是采用斷裂方法完成連桿體和蓋接合面剖分加工的新技術(shù)，有著傳統(tǒng)加工方法不可比擬的優(yōu)越性，近些年來已經(jīng)隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展逐漸發(fā)展起來，并逐漸應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)領(lǐng)域，是對傳統(tǒng)連桿加工工藝的重大變革，已成為一個國家發(fā)動機制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志。由于裂解加工過程中，最終裂解效果的影響因素很多，加工精密性要求很高，因此，對連桿裂解加工各因素的研究有著重要的意義。
　　本文采用仿真與實驗相結(jié)合的方法，采用擴展有限元法(

2、XFEM)的方法對連桿裂解中的裂紋擴展進行了詳細研究，論文的主要工作包括：
　　(1)利用算例對XFEM解決裂紋擴展問題的合理性進行驗證。利用吉林大學(xué)的三點彎曲斷裂實驗所得到的實驗數(shù)據(jù)，通過擴展有限元法(XFEM)進行數(shù)值模擬，將得到的結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)相對比，確定其方法的可行性和誤差。
　　(2)建立連桿裂解有限元模型。并基于XFEM對連桿裂解過程進行仿真分析。對連桿裂解過程進行了分析，確定其啟裂位置和擴展路徑；得到了連桿裂解

3、過程中裂解力的變化規(guī)律，并對連桿塑性變形進行分析。
　　(3)分析了連桿裂解過程中裂解參數(shù)對裂解效果的影響。建立了裂解槽深度與最大裂解力的相互關(guān)系，并分析了其對裂解塑性變形區(qū)域的影響；在裂紋尖端區(qū)域施加殘余應(yīng)力，得到了不同殘余應(yīng)力對裂解效果的影響；改變拉桿楔形角的角度，確定連桿裂解力的變化規(guī)律，并分析其裂解完成后塑性變形區(qū)域的特點；考慮了裂解過程中脹套的承載。
　　(4)考慮實際裂解力大于所需裂解力時，連桿塑性變形區(qū)域的變化