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《淬火硬化層殘余應(yīng)力分布磁記憶檢測(cè)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校代碼:10406分類號(hào):TG115.28學(xué)號(hào):120080401007南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)位研究生)淬火硬化層殘余應(yīng)力分布磁記憶檢測(cè)碩士研究生:吳劍劍導(dǎo)師:吳偉副教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士學(xué)科、專業(yè):精密儀器及機(jī)械所在單位:測(cè)試與光電工程學(xué)院答辯日期:2015年6月授予學(xué)位單位:南昌航空大學(xué)MagneticmemorydetectionofthedistribitionofresidualstressonhardenedlayerAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterOnPrecisionInstrumentsan
2、dMachinerybyJianjianWuUndertheSupervisionofAssociateProf.WuweiSchoolofMeasuringandOpticalEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2015摘要軸類部件和齒輪類部件是航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)構(gòu)件,不利的殘余應(yīng)力的存在會(huì)導(dǎo)致零件疲勞失效。本論文嘗試?yán)媒饘俅庞洃?metalmagneticmemory,MMM)檢測(cè)航空齒輪分析其殘余應(yīng)力分布規(guī)律,為航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)關(guān)鍵構(gòu)件表面完整性的檢測(cè)提供依據(jù),最終達(dá)到完善抗疲
3、勞制造技術(shù)目的。本論文基于磁記憶檢測(cè)原理在結(jié)合齒輪構(gòu)件的形貌特征設(shè)計(jì)了一套適合檢測(cè)齒輪構(gòu)件殘余應(yīng)力的磁記憶檢測(cè)裝置。設(shè)計(jì)了兩組20CrMnTi平板試樣,第一組用于測(cè)定平板材料的力學(xué)性能和應(yīng)力集中區(qū)域,第二組做滲碳淬火之后再去測(cè)定其力學(xué)性能和應(yīng)力集中區(qū)域,并與第一組測(cè)量結(jié)果做對(duì)比。分析其應(yīng)力分布規(guī)律及滲碳淬火對(duì)材料力學(xué)性能和殘余應(yīng)力分布規(guī)律的影響,利用ANSYS軟件對(duì)20CrMnTi材料平板模型的殘余應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,分析了不同載荷下齒輪基體材料中力與磁記憶信號(hào)之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:齒輪基體材料20CrMnTi平板帶孔試樣無(wú)載荷情況下沒(méi)有應(yīng)力集中現(xiàn)象
4、,當(dāng)不同載荷作用下,應(yīng)力集中區(qū)域位于平板試樣通孔附近,垂直于拉力方向上通孔附近殘余應(yīng)力大,平行于拉力方向上通孔附近殘余應(yīng)力小。當(dāng)載荷剛達(dá)到非均勻塑性變形階段和均勻塑性變形階段開(kāi)始位置時(shí),磁記憶信號(hào)突變顯著。當(dāng)載荷在非均勻塑性變形階段,隨載荷的增大,磁記憶信號(hào)和殘余應(yīng)力在通孔附近急劇突變;當(dāng)載荷位于均勻塑性變形階段時(shí),隨著載荷的增大,殘余應(yīng)力和磁記憶信號(hào)變化梯度較為平穩(wěn)。同一加載力條件下滲碳淬火平板帶孔試樣件磁場(chǎng)法向分量分布較為混亂,但應(yīng)力集中區(qū)域的趨勢(shì)一致,滲碳淬火后在試樣通孔處應(yīng)力集中區(qū)域面積變小,但應(yīng)力集中分布在試樣上非常不均。本文采用磁記憶信號(hào)差值分
5、析判斷檢測(cè)齒輪服役一段時(shí)間后其淬火硬化層殘余應(yīng)力,發(fā)現(xiàn)殘余應(yīng)力集中在齒面的齒線附近以及齒根圓角處,如果齒面一旦出現(xiàn)了齒面磨損就會(huì)在磨損的邊界處集中大量的殘余應(yīng)力。本論文的研究成果為實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)齒輪類部件殘余應(yīng)力集中區(qū)域、航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)關(guān)鍵構(gòu)件表面完整性指標(biāo)的檢測(cè)提供參考。關(guān)鍵詞:金屬磁記憶,齒輪,20CrMnTi,殘余應(yīng)力IAbstractGearandshaftpartsarethetransmissioncomponentsofaero-engine,theexistenceoftheunfavorableresidualstresscanmakepa
6、rtsfatiguefailure.ThispaperattemptstoanalyzethedistributionlawofthegearresidualstressfromtheMMM(metalmagneticmemory,MMM)detection,sothatitcanprovideabasisfortestingthesurfaceintegrityofcriticalaero-enginetransmissioncomponentsandultimatelyachievethepurposeofimprovinganti-fatiguema
7、nufacturingtechnology.Thispaperisbasedontheprincipleofmagneticmemorytesting,designingasetofsuitablemagneticmemorydevicetodetecttheresidualstressofgearcomponents.Therearetwosamplesoftabletswhicharemadeof20CrMnTi.Thefirstoneisusedtomeasuremechanicalpropertiesoftheplatematerialandthe
8、stressconcentrationarea,theotherg