首页 理论教育强度校核及提升零件使用可靠性方法

强度校核及提升零件使用可靠性方法

【摘要】:但最大应力值并未超过抗拉极限,说明零件在载荷作用下不会发生断裂失效。而对于转子而言,其最大应力远小于屈服强度,工作过程中转子所发生的变形均为弹性变形,不会发生强度失效。在无法降低螺栓预紧力的情况下,可以通过对材料进行热处理,提升材料的强度,提高零件使用的可靠性。表3.7零部件最大热-机耦合应力

通过对转子发动机关键零部件进行应力场分析计算,获得了零部件的应力分布规律,了解了零部件结构的薄弱环节。更重要的是通过应力场分析计算可以对关键零部件的结构强度进行预估,分析关键零部件在工作过程中的可靠性高低。对零件结构进行强度校核是指判断零部件结构在外力作用下是否会发生结构破坏。

通过前期的有限元分析计算,气缸前端盖、后端盖、转子在不同转速下的最大热-机耦合应力值如表3.7所示。通过对比零件最大应力值与对应材料的屈服强度与抗拉强度(见表3.1),可以发现受热-机耦合载荷作用的气缸、前端盖、后端盖最大应力均超过了材料的屈服强度(370MPa),说明在螺栓孔附近区域,受螺栓预紧力的影响,气缸、前端盖、后端盖局部区域发生了屈服,产生了塑性变形。但最大应力值并未超过抗拉极限,说明零件在载荷作用下不会发生断裂失效。而对于转子而言,其最大应力远小于屈服强度,工作过程中转子所发生的变形均为弹性变形,不会发生强度失效。

施加较大的螺栓预紧力是为了保证气缸与前后端盖连接可靠,保证密封的有效性。在此载荷下结构发生了塑性变形,一定程度上说明连接的可靠性,但也说明了过大预紧力也可能会造成零件结构发生破坏。在无法降低螺栓预紧力的情况下,可以通过对材料进行热处理,提升材料的强度,提高零件使用的可靠性。

表3.7 零部件最大热-机耦合应力