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柴油机机体残余应力模拟与加工变形研究
| 论文题名： | 柴油机机体残余应力模拟与加工变形研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;加工变形;残余应力场;退火过程 |
| 摘要： | 近年来，随着我国制造业的飞速发展，船用柴油机的发展也实现了前所未有的高速增长。船用柴油机机体作为柴油机关键零部件，属于框架薄壁件，其结构复杂，尺寸大，主要加工表面有平面和孔，在加工过程中及加工后容易受夹具系统、力热耦合作用及残余应力等因素影响产生变形。同时由于目前其加工工艺水平落后，导致产品质量差，报废率高，严重影响了机体件的加工精度和使用寿命。因此，探究船用柴油机机体加工变形及分析其主要原因，对今后改进机体加工工艺和提高机体加工精度具有十分重要的理论意义和实用价值。 本文分析了船用柴油机机体加工工艺流程及其加工过程中关键工艺，从机械加工和残余应力两方面总结了船用柴油机机体件加工变形研究现状，确定造成柴油机机体加工变形的主要影响因素，运用仿真模拟和试验测试相结合方法，从加工过程中残余应力释放对船用柴油机机体的加工变形进一步研究。主要研究内容如下： （1）为得到机体毛坯残余应力场，运用Abaqus仿真软件中热力学和间接耦合方法，建立机体毛坯退火有限元模型，得到退火过程中与实际相符的机体毛坯温度场结果，同时探究温度变化对机体残余应力的影响，深入分析应力结果，得到具体残余应力数值及分布规律。 （2）针对仿真结果，通过对比几种残余应力测试方法，选取钻孔法对同一批生产的两件船用柴油机机体表面残余应力进行测量，得到具体应力数值，并分析实际机体毛坯残余应力状态。 （3）以退火应力场为基础，结合残余应力测试值，对机体残余应力场进行修正；其次，运用仿真软件中生死单元方法，模拟机体切削加工过程，进而得到了机体加工变形规律，为进一步开展机体加工变形预测及控制提供参考依据。 |
| 作者： | 蒋涛 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 景旭文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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