某汽车排气系统支架应力分析及改进.pdf
《某汽车排气系统支架应力分析及改进.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《某汽车排气系统支架应力分析及改进.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷 第 期 年 月内燃机与动力装置 .收稿日期:基金项目:国防科技重点实验室基金项目()第一作者简介:张鹏()男山东潍坊人工程师主要研究方向为车辆排气系统设计与优化:.:./.某汽车排气系统支架应力分析及改进张鹏王哲李俊芳徐文进.克康(上海)排气控制系统有限公司上海.上海交通大学 机械与动力工程学院上海 摘要:为解决某汽车排气系统支架的开裂失效故障通过断口电镜扫描分析、焊接质量检测、晶度分析等方法确定支架失效原因为发动机振动引起的高周疲劳失效 设计加宽支架的 个支角并做圆角过渡和将支架的 个支角连成一体 种支架优化方案 对 种优化方案进行有限元振动激励响应分析根据分析结果选择较优方案进行台
2、架整体耐久振动试验验证 仿真结果表明:优化方案二支架的应力显著降低在最大共振频率为 时的应力为.较原支架应力降低了.台架试验结果表明优化方案二支架在 倍寿命循环后无明显损伤满足耐久性考核目标关键词:排气系统支架结构失效高周疲劳应力中图分类号:.文献标志码:文章编号:()引用格式:张鹏王哲李俊芳等.某汽车排气系统支架应力分析及改进.内燃机与动力装置():.():.引言汽车排气系统支架一端连接排气管另一端连接变速箱、发动机或车架是决定排气系统耐久性和可靠性的关键零件 排气系统的工作环境恶劣由于排气系统与发动机缸体为刚性连接发动机工作状态下的振动能量直接传递到排气系统上在发动机全负荷工况下排气系统承
3、受的振动加速度均方根可达到(为自由落体加速度)同时排气系统还承受温度为 左右的高温废气冲击这对排气系统的可靠性提出了极高的要求发动机耐久性试验过程中排气系统支架失效是一种常见的失效形式众多学者为解决这一问题进行了研究 文献对某大型液压挖掘机排气系统支架进行模态分析、谐响应分析和排气系统外部激励的测试分析发现排气系统与外部激励存在共振是支架开裂的根本原因通过对支架进行结构优化解决了排气系统共振问题文献利用 软件对整个排气后处理系统进行模态及结构应力分析通过在 催化消声器前 处增加固定支架或波纹管可有效解决支架断裂故障文献 利用 软件对整个排气系统进行模态分析和频率响应分析确定发动机端 方向激励引
4、起的振动是排气管支架失效的主要原因为排气管支架的后续分析和设计改进提供了理论基础设计一套排气系统支架既能承受高振动能量所带来的高周疲劳载荷又不能过于强硬地约束排气系统从而降低由热冲击带来的低周疲劳载荷是解决排气系统支架失效的关键 本文中通过电镜扫描分析等方法对某失效的发动机排气系统支架进行分析确定失效原因采用计算机辅助工程()、有限元分析方法对原支架和优化支架的设计方案进行频响分析验证优化方案的有效性为支架的设计优化提供依据 支架失效原因分析.断口分析某款匹配.缸汽油机的排气系统支架在发动机振动耐久试验中开裂失效 该支架为冲压件材料为 不锈钢厚度为 通过熔化极活性气体保护焊方法焊接到排气系统本
5、体上 支架结构和开裂失效照片如图 所示 )支架与排气管的连接 )支架结构 )支架开裂照片图 排气系统支架结构和失效照片在电子显微镜下观察失效支架的形貌如图 所示图)红框区域为观测点 由图)可知:断口表面呈粗糙的撕裂状无明显疲劳辉纹可确定红框区域为断裂的起始点起始点具体位置如)所示起始点位置表面观察到一层氧化膜可判定初始裂纹存在的时间较长剩余部分断口是在振动载荷作用下撕裂断开 )观测点 )高倍放大图 )裂纹起点图 断口分析裂纹由起始点向外延伸在裂纹扩展处可以观察到明显的疲劳辉纹如图 所示 由图 可知:引起支架开裂失效的主要原因为高周疲劳载荷失效并可同时判断出裂纹延伸的方向 )辉纹 )辉纹 )辉纹
6、 图 失效模式(扩展区疲劳辉纹)第 期 张鹏等:某汽车排气系统支架应力分析及改进.失效件材质和焊接质量检查对失效支架材料成分进行分析结果表明材料符合标准 对失效支架与本体的焊接部分进行切片分析沿焊缝长度方向取 个点切片切片的测量结果如表 所示 由表 可知焊缝厚度、宽度、焊高和熔深占比均符合标准要求焊接质量合格表 个焊缝切片的测量结果切片实际测量结果标准要求壁厚/缝隙/焊缝厚度/熔深/焊缝宽度/焊高/熔深占比/焊缝厚度/焊缝宽度/焊高/熔深占比/.失效支架断口检测点示意和周围及母材的晶粒度分析结果如图 所示 由图 可知:断口起始点、中间点、终断点及母材的晶粒度分别为.、.、.、.级晶粒存在因焊接
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 排气 系统 支架 应力 分析 改进
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。