本發(fā)明屬于柴油機(jī)機(jī)體力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種柴油機(jī)機(jī)體薄壁區(qū)力學(xué)性能測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

機(jī)體是柴油機(jī)結(jié)構(gòu)件中體積最大且結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的零件，是整臺(tái)柴油機(jī)的骨架，在工作過(guò)程中的受力也十分復(fù)雜，在柴油機(jī)機(jī)體的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)全面考慮機(jī)體各部位的強(qiáng)度及剛度，而剛強(qiáng)度計(jì)算的需要提供準(zhǔn)確的材料性能邊界。由于機(jī)體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造及熱處理的不均勻性，不同部位的解剖力學(xué)性能存在著很大的分散性，在某些部位壁厚較薄的區(qū)域，力學(xué)性能顯著降低。在材料力學(xué)性能測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)材料的取樣位置及試樣尺寸都有明確的規(guī)定，而對(duì)于柴油機(jī)機(jī)體這種特殊復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，部分薄壁區(qū)域是無(wú)法解剖出標(biāo)準(zhǔn)尺寸的力學(xué)性能試樣，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試其力學(xué)性能。

目前，由于柴油機(jī)機(jī)體某些薄壁區(qū)域無(wú)法取出力學(xué)性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)試樣，設(shè)計(jì)及制造人員無(wú)法全面了解機(jī)體鑄件成品各部位的力學(xué)性能狀態(tài)，在機(jī)體的鑄造驗(yàn)收技術(shù)條件中對(duì)薄壁區(qū)域的力學(xué)性能無(wú)法作出明確的檢測(cè)要求；在剛強(qiáng)度評(píng)估時(shí)，由于材料性能邊界條件不準(zhǔn)確，導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種柴油機(jī)機(jī)體薄壁區(qū)力學(xué)性能測(cè)試方法，解決了柴油機(jī)機(jī)體狹窄薄壁區(qū)域力學(xué)性能無(wú)法測(cè)試的難題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種柴油機(jī)機(jī)體薄壁區(qū)力學(xué)性能測(cè)試方法，包括如下內(nèi)容：

1)在機(jī)體性能穩(wěn)定且有足夠取樣空間的區(qū)域取標(biāo)準(zhǔn)試樣和非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣，進(jìn)行力學(xué)性能的測(cè)定；

2)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試樣與非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣的力學(xué)性能對(duì)比，建立標(biāo)準(zhǔn)試樣與非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣之間的力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系，如下：

σ_bz,i＝k_iσ_wx,i (1)

式中，σ_bz,i為標(biāo)準(zhǔn)試樣強(qiáng)度指標(biāo)，σ_wx,i為非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣強(qiáng)度指標(biāo)，k_i為材料和尺寸效應(yīng)的綜合影響因子；

將步驟1中得到的力學(xué)性能的測(cè)定值帶入式(1)，求出綜合影響因子k_i值；

3)在機(jī)體的薄壁區(qū)取非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣，進(jìn)行薄壁區(qū)域非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣的力學(xué)性能的測(cè)定；

4)再依據(jù)式(1)，將薄壁區(qū)域非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣的力學(xué)性能的測(cè)定值乘以得到的綜合影響因子k_i的值，推算薄壁區(qū)域的力學(xué)性能值。

進(jìn)一步的，所述公式(1)可擴(kuò)展為如下關(guān)系式：

式中，σ_bz,b、σ_bz,s和σ_bz,f分別為標(biāo)準(zhǔn)試樣的拉伸強(qiáng)度、拉伸屈服強(qiáng)度和拉壓疲勞強(qiáng)度，σ_wx,b、σ_wx,s和σ_wx,f分別為非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣的拉伸強(qiáng)度、拉伸屈服強(qiáng)度和拉壓疲勞強(qiáng)度，k_b、k_s和k_f分別為材料和尺寸效應(yīng)對(duì)三者的綜合影響因子。

進(jìn)一步的，所述非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣的長(zhǎng)度小于30mm；且非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣的表面粗糙度與標(biāo)準(zhǔn)試樣的一致。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)引入了非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣的概念，形成柴油機(jī)機(jī)體的取樣與分區(qū)力學(xué)性能測(cè)試方法，解決了柴油機(jī)機(jī)體狹窄薄壁區(qū)域力學(xué)性能無(wú)法測(cè)試的難題，能夠全面了解機(jī)體鑄件成品各部位的力學(xué)性能狀態(tài)。

(2)為機(jī)體的強(qiáng)度評(píng)估提供準(zhǔn)確的材料邊界條件，同時(shí)為柴油機(jī)機(jī)體分區(qū)評(píng)價(jià)提供支撐。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例隔板區(qū)取樣示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例機(jī)體薄壁區(qū)取樣示意圖。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

本發(fā)明柴油機(jī)機(jī)體薄壁區(qū)力學(xué)性能測(cè)試方法，包括如下內(nèi)容：

在機(jī)體隔板區(qū)域取標(biāo)準(zhǔn)試樣和非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣，如圖2所示，本實(shí)施例選擇在機(jī)體的隔板區(qū)域取標(biāo)準(zhǔn)試樣，因?yàn)楦舭鍏^(qū)域空間較大，且力學(xué)性能較為穩(wěn)定；再在標(biāo)準(zhǔn)試樣附近，取非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣，進(jìn)行力學(xué)性能的測(cè)定；

將上述標(biāo)準(zhǔn)試樣和非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣的力學(xué)性能的測(cè)定值帶入式(2)，得出式(2)中的綜合影響因子k_b、k_s和k_f值；

在機(jī)體的薄壁區(qū)取非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣，進(jìn)行薄壁區(qū)域非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣力學(xué)性能的測(cè)定，取樣示意見(jiàn)圖3，再依據(jù)式(2)，將薄壁區(qū)域非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣力學(xué)性能的測(cè)定值乘以上述得到的綜合影響因子值k_b、k_s和k_f值，即可獲得機(jī)體的狹窄薄壁區(qū)域的真實(shí)力學(xué)性能水平。

其中，因?yàn)椴裼蜋C(jī)機(jī)體的薄壁部位處的壁厚多數(shù)在6mm左右，且形狀不規(guī)則，試樣的長(zhǎng)度不宜超過(guò)30mm；同時(shí)依據(jù)國(guó)標(biāo)中規(guī)定，試樣工作段的長(zhǎng)度不低于5.65倍橫截面積的整數(shù)倍，綜合上述約束要求，選擇的非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣取樣見(jiàn)示意圖1；非標(biāo)準(zhǔn)微小試樣的表面粗糙度與標(biāo)準(zhǔn)試樣的一致。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。