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表面光潔度和處理對(duì)振動(dòng)氣缸體的使用頻率響應(yīng)
特性的彎曲疲勞影響
摘要：這篇論文呈現(xiàn)了表面光潔度和處理，對(duì)一新型兩沖程自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的高周疲勞特性在混合可變開度角載入時(shí)的影響。有限元模型和頻率響應(yīng)分析被MSC.PATRAN/MSC.NASTRAN軟件所控制，生命疲勞預(yù)期被MSC.FATIGUE軟件所實(shí)現(xiàn)。根據(jù)有限元分析的結(jié)果，不同的頻率響應(yīng)特性被應(yīng)用于預(yù)測氣缸體的生命周期，結(jié)果表明不同負(fù)荷載入和材料化合物會(huì)被討論?，F(xiàn)實(shí)多數(shù)的效應(yīng)是由于表面光潔度和處理造成，它包括了磨光的鑄件表面光潔度給缸體帶來最高和最低的生命周期，還有氮化鋼表面可以延長缸體的生命周期，這個(gè)結(jié)果被應(yīng)用于疲勞壽命的移動(dòng)輪廓區(qū)域和損耗在損壞最多的區(qū)域。

關(guān)鍵詞：有限元方法，疲勞壽命，表面光潔度，表面處理，頻率響應(yīng)特性

1. 緒論：
由于在提高機(jī)械系統(tǒng)可靠性、生產(chǎn)性、柔軟性、磨損抵抗和收益性的市場壓力下，制造商們正在促銷不斷優(yōu)化的有用材料。市場經(jīng)濟(jì)的約束要求這些材料更便宜并且更容易被使用，為了提高今天的材料表面性能，合資生產(chǎn)商正轉(zhuǎn)向表面光潔度和表面處理的研究。這有幾個(gè)機(jī)械有用技術(shù)去提高混合表面的特性，例如磨光、車床加工、鑄造等等。其中的一些技術(shù)提出通過塑料變形提高表面質(zhì)量（哈斯鋁合金和甲氧基苯胺，2000）。不同的方法迄今為止已經(jīng)提高了表面疲勞強(qiáng)度，包括最佳化幾何設(shè)計(jì)，高強(qiáng)度材料和表面處理的使用，例如氮化、冷軋、噴丸硬化等等，在它們之中噴丸硬化已經(jīng)被廣泛的使用作為一種低成本和簡單的方法。
工程成分和結(jié)構(gòu)是有規(guī)律服從于周期載荷和傾向于遭受疲勞磨損，損壞大多數(shù)的案例都開始于表面，因?yàn)闄C(jī)械加工的痕跡，暴露內(nèi)含物或斷層的相對(duì)平滑運(yùn)動(dòng)所引起的局部應(yīng)力集中導(dǎo)致表面損壞。明顯地，控制表面裂紋的開始和傳播對(duì)成分的疲勞壽命是極其重要的，昂貴的噴丸硬化被運(yùn)用于產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)，目的是為了防止表面的塑料變形導(dǎo)致的工作硬化和巨大殘余壓力的壓迫，工作硬化被期望用于加強(qiáng)材料的流動(dòng)抵抗力和減少可塑性裂紋。
疲勞是被考慮在成分習(xí)性趨于常數(shù)和變動(dòng)振幅負(fù)載存在時(shí)的一個(gè)重要參數(shù)，疲勞是一個(gè)關(guān)于成分服從于周期應(yīng)力的大問題，獨(dú)特部位的安全極為重要，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)的自由活塞線部分，我們對(duì)它有篅@ぞ玫娜鮮?，疲劳破翈r話憧加謐雜殺礱媯歉荼礱婀飩嘍炔謀礱嬙仄私峁�/完整性決定的。Koster和Field（1973）兩位工程師建議主要的機(jī)械特性逆向影響是由于高周疲勞強(qiáng)度的加工，這個(gè)實(shí)際耐久范圍是根據(jù)習(xí)慣的特殊加工和嚴(yán)格的操作制定，當(dāng)都知道疲勞壽命很大程度受殘余應(yīng)力壓迫影響時(shí)，材料的冶金條件和不規(guī)則凹凸表面就成為加工的重要部分。