柴油機(jī)連桿靜態(tài)電阻應(yīng)變測量

南京聚航使用JHYC靜態(tài)電阻應(yīng)變儀對某廠生產(chǎn)的柴油機(jī)連桿進(jìn)行靜態(tài)應(yīng)變測量。測量出在拉、壓應(yīng)力作用下各測點(diǎn)的應(yīng)變值，計(jì)算出了各測點(diǎn)的應(yīng)力值，確定了該柴油機(jī)連桿的危險點(diǎn)，為連桿的設(shè)計(jì)、應(yīng)用提供了力學(xué)參數(shù)。

1、柴油機(jī)連桿是連接柴油機(jī)曲軸的重要構(gòu)件，其強(qiáng)度和使用壽命直接影響柴油機(jī)的壽命和質(zhì)量。柴油機(jī)連桿形狀復(fù)雜，以材料力學(xué)公式對其進(jìn)行計(jì)算十分困難。以有限元法進(jìn)行計(jì)算也是費(fèi)時費(fèi)力。電阻應(yīng)變測量技術(shù)對于復(fù)雜構(gòu)件的應(yīng)力、應(yīng)變分布測量是一種快捷、有效的方法。無論是簡單應(yīng)力，還是復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，通過在構(gòu)件表面粘貼電阻應(yīng)變片，模擬使用工況或直接在機(jī)器、設(shè)備等使用狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)測，可以直接得出危險點(diǎn)和危險截面的應(yīng)變值，根據(jù)材料力學(xué)公式計(jì)算出應(yīng)力值。鑒于工程實(shí)際需要，本實(shí)驗(yàn)采用電阻應(yīng)變測量技術(shù)對該廠生產(chǎn)的柴油機(jī)連桿進(jìn)行靜態(tài)應(yīng)變測量。得出在拉伸和壓縮狀態(tài)下各測點(diǎn)的應(yīng)變值，計(jì)算出各測點(diǎn)的應(yīng)力值，確定危險點(diǎn)和部位。

2、連桿靜態(tài)電阻應(yīng)變測量

實(shí)驗(yàn)用試件為該廠提供的柴油機(jī)連桿。通過力學(xué)分析后確定測試部位及測點(diǎn)，為達(dá)到測試目的，本實(shí)驗(yàn)拉伸工況在構(gòu)件上達(dá)40個測點(diǎn)，壓縮工況達(dá)17個測點(diǎn)。用砂紙將測點(diǎn)部位打磨平整，丙酮和酒精清洗，將貼片位置清洗干凈。用粘接劑在各測點(diǎn)粘貼JH電阻應(yīng)變片。貼片24小時后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

先對連桿進(jìn)行拉伸應(yīng)變測量。將連桿裝入自行設(shè)計(jì)加工的夾具內(nèi)，將夾具兩端裝夾于*試驗(yàn)機(jī)的液壓夾具內(nèi)夾緊。將各測點(diǎn)應(yīng)變片分別接到JHYC-10靜態(tài)應(yīng)變測試分析系統(tǒng)接線端，驅(qū)動機(jī)器對連桿施加100kN載荷，通過JHYC-10靜態(tài)應(yīng)變測試分析系統(tǒng)測出各測點(diǎn)的應(yīng)變值，取連桿材料的彈性模量，計(jì)算出各測點(diǎn)應(yīng)力值。

為對連桿進(jìn)行壓縮應(yīng)變測量，將連桿裝入自行設(shè)計(jì)的夾具內(nèi)，將夾具置于試驗(yàn)機(jī)工作臺上，夾具端對準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)的上壓頭。電阻應(yīng)變片接橋方法、使用儀器等與拉伸應(yīng)變測量工況相等。驅(qū)動機(jī)器與連桿施加100kN壓縮載荷，通過靜態(tài)電阻應(yīng)變儀測出各測點(diǎn)的應(yīng)變值，根據(jù)公式計(jì)算出各測點(diǎn)的應(yīng)力值。

結(jié)論：

拉伸工況在100kNf作用下20號測點(diǎn)應(yīng)力大；為0.78GPa，為拉應(yīng)力。該測點(diǎn)為危險截面。

壓縮工況在100kNf作用下10號測點(diǎn)應(yīng)力大；為-0.19GPa，為壓應(yīng)力，該測點(diǎn)為危險截面。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該柴油機(jī)連桿的抗壓能力大于抗拉能力。

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