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柴油机连杆静态电阻应变测量

分类:应力应变测试    关键词:静态电阻应变仪

南京聚航使用JHYC静态电阻应变仪对某厂生产的柴油机连杆进行静态应变测量。测量出在拉、压应力作用下各测点的应变值,计算出了各测点的应力值,确定了该柴油机连杆的危险点,为连杆的设计、应用提供了力学参数。

1、柴油机连杆是连接柴油机曲轴的重要构件,其强度和使用寿命直接影响柴油机的寿命和质量。柴油机连杆形状复杂,以材料力学公式对其进行计算十分困难。以有限元法进行计算也是费时费力。电阻应变测量技术对于复杂构件的应力、应变分布测量是一种最快捷、有效的方法。无论是简单应力,还是复杂应力状态,通过在构件表面粘贴电阻应变片,模拟使用工况或直接在机器、设备等使用状态下进行实测,可以直接得出危险点和危险截面的应变值,根据材料力学公式计算出应力值。鉴于工程实际需要,本实验采用电阻应变测量技术对该厂生产的柴油机连杆进行静态应变测量。得出在拉伸和压缩状态下各测点的应变值,计算出各测点的应力值,确定危险点和部位。

2、连杆静态电阻应变测量

实验用试件为该厂提供的柴油机连杆。通过力学分析后确定测试部位及测点,为达到测试目的,本实验拉伸工况在构件上达40个测点,压缩工况达17个测点。用砂纸将测点部位打磨平整,丙酮和酒精清洗,将贴片位置清洗干净。用粘接剂在各测点粘贴JH电阻应变片。贴片24小时后进行实验。

先对连杆进行拉伸应变测量。将连杆装入自行设计加工的夹具内,将夹具两端装夹于万能试验机的液压夹具内夹紧。将各测点应变片分别接到JHYC-10静态应变测试分析系统接线端,驱动机器对连杆施加100kN载荷,通过JHYC-10静态应变测试分析系统测出各测点的应变值,取连杆材料的弹性模量,计算出各测点应力值。

为对连杆进行压缩应变测量,将连杆装入自行设计的夹具内,将夹具置于试验机工作台上,夹具端对准试验机的上压头。电阻应变片接桥方法、使用仪器等与拉伸应变测量工况相等。驱动机器与连杆施加100kN压缩载荷,通过静态电阻应变仪测出各测点的应变值,根据公式计算出各测点的应力值。

结论:

拉伸工况在100kNf作用下20号测点应力最大;为0.78GPa,为拉应力。该测点为危险截面。

压缩工况在100kNf作用下10号测点应力最大;为-0.19GPa,为压应力,该测点为危险截面。

实验结果表明,该柴油机连杆的抗压能力大于抗拉能力。

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