[发明专利]一种发动机复杂铸件性能分区评价方法

说明书

技术领域

本发明属于发动机部件性能评价技术领域，尤其是涉及一种发动机复杂铸件性能分区评价方法。

背景技术

目前，对于发动机组成中的复杂铸件诸如机体、气缸盖等零件，在对铸件进行验收和检验过程中，仍然无法准确、全面的评估本体结构的力学性能。现有手段仅仅根据附浇试样和本体厚大部位取样，优点是操作简单，缺点是不能全面反映整个构件的性能，特别是那些承力结构关键部位的力学性能，例如气缸体两缸之间区域、气道壁、水腔与强力螺栓相邻区域等，无法准确获取这些部位的力学性能数据。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机复杂铸件性能分区评价方法，以解决了发动机复杂铸件不同材料、不同部位力学性能的分区评价问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机复杂铸件性能分区评价方法，包括如下步骤：

1)将发动机的复杂铸件进行分区，在能够取出满足标准试样尺寸要求的多个区域上，分别取出标准试样和微小试样；

2)分别测定每个区域的标准试样2和微小试样3的强度极限σb、抗压强度σbc、屈服极限σs、拉压疲劳极限σ-1l、弯曲疲劳极限σ-1w；

3)建立标准试样2和微小试样3的关联关系：

σ_ib＝mμ_iλ_iδ_iσ_ibw；

σ_ibc＝mμ_iλ_iδ_iσ_ibcw；

σ_is＝mμ_iλ_iδ_iσ_isw；

σ_i-1l＝mμ_iλ_iδ_iσ_i-1lw；

σ_i-1w＝mμ_iλ_iδ_iσ_i-1ww；

式中：i是指不同区域，m是关联系数，σ_ib是标准试样的强度极限，σ_ibw是微小试样的强度极限，σ_ibc是标准试样的抗压强度，σ_ibcw是微小试样的抗压强度，σ_is是标准试样的屈服极限，σ_isw是微小试样的屈服极限，σ_i-1l是标准试样的拉压疲劳极限，σ_i-1lw是微小试样的拉压疲劳极限，σ_i-1w是标准试样的弯曲疲劳极限，σ_i-1ww是微小试样的弯曲疲劳极限，μ_i是试样表面加工质量，λ_i是材料种类影响因子，δ_i是试样尺寸影响因子；

4)得到每个区域的关联系数m,应用加权平均法确定此复杂铸件的标准试样2和微小试样3的关联系数m_i；应用该关系，对此复杂铸件的薄壁区取微小试样3并对其力学性能、疲劳性能测试，然后再应用该关联关系确定此复杂铸件的薄壁区的疲劳强度和疲劳寿命。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明解决了发动机复杂铸件机体、气缸盖等零件不同材料、不同部位力学性能的分区评价。确定了复杂铸件仿真分析与强度分区评价的力学性能试样解剖的特征部位，通过建立非标准微小试样与标准试样力学性能的差异性和规律研究，对无法取出标准尺寸力学性能试样的部位，采用非标准微小试样进行实验测定。通过对复杂铸件不同分区力学性能测定规范研究，排除因环境、设备以及操作习惯等人为因素对力学性能测定精度的影响，确保其不同分区、不同材料力学性能重复测定的精度及其可信度。

(2)分区定位研究的优点是可以获取发动机机体、气缸盖等复杂铸件指定特征部位的力学性能，在对该类结构件进行仿真分析、部件试验、整机试验时，可以进行分区评价，为柴油机结构预测设计、仿真分析与强度评价提供技术支撑。该方法具有十分重要的工程意义，为复杂结构件薄壁区域力学性能的量化控制奠定了基础。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：