曲軸滾壓關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)理論與數(shù)值模擬圖書目錄

第1 章 概論………………………………………………………… 1

1. 1 曲軸的強(qiáng)度研究回顧……………………………………… 1

1. 2 提高曲軸疲勞壽命的方法和途徑………………………… 17

1. 3 曲軸圓角滾壓工藝………………………………………… 20

1. 4 本書的主要內(nèi)容…………………………………………… 26

第2 章 曲軸的參數(shù)化建模與有限元分析………………………… 30

2. 1 有限元法的理論基礎(chǔ)和計(jì)算平臺(tái)………………………… 30

2. 2 曲軸CAE 模型的規(guī)范化………………………………… 42

2. 3 曲軸CAE 模型的參數(shù)化………………………………… 46

2. 4 參數(shù)化曲軸有限元分析系統(tǒng)的開發(fā)……………………… 50

2. 5 直列四缸曲軸分析示例…………………………………… 55

2. 6 結(jié)論………………………………………………………… 77

第3 章 滾壓基本工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)方法…………………………… 78

3. 1 圓角滾壓運(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)…………………… 79

3. 2 加載范圍與原則的選擇和確定………………………… 102

3. 3 滾壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本計(jì)算……………………………… 118

3. 4 加工硬化層深度的軟性系數(shù)描述……………………… 122

3. 5 曲軸滾壓加工的數(shù)值模擬……………………………… 130

第4 章 確定最佳滾壓參數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法……………………… 157

4. 1 最佳殘余應(yīng)力理論……………………………………… 157

4. 2 曲軸具體工況有限元模擬……………………………… 160

4. 3 曲軸圓角滾壓的正交試驗(yàn)……………………………… 164

4. 4 基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)殘余應(yīng)力的預(yù)測(cè)……………………… 175

4. 5 最佳滾壓參數(shù)的確定…………………………………… 183

第5 章 多項(xiàng)式插值的加權(quán)平均法及其應(yīng)用…………………… 185

5. 1 引言……………………………………………………… 185

5. 2 加權(quán)平均法的物理意義………………………………… 186

5. 3 單自變量的情況………………………………………… 187

5. 4 兩自變量的情況………………………………………… 189

5. 5 在有限元形函數(shù)推導(dǎo)中的應(yīng)用………………………… 192

5. 6 結(jié)論……………………………………………………… 198

第6 章 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的曲軸系動(dòng)力學(xué)分析……………… 199

6. 1 基于Kane-Huston 方法的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)建模及仿真…… 200

6. 2 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的曲軸系動(dòng)力學(xué)分析……………… 216

6. 3 曲軸的固有動(dòng)力學(xué)特性分析…………………………… 229

6. 4 曲軸系受迫振動(dòng)分析…………………………………… 235

第7 章 曲軸滾壓的顯式動(dòng)力學(xué)分析…………………………… 255

7. 1 滾壓過程的顯式動(dòng)力學(xué)模擬…………………………… 255

7. 2 考慮滾壓強(qiáng)化效應(yīng)的曲軸強(qiáng)度分析…………………… 270

7. 3 滾壓加工殘余變形的有限元分析……………………… 275

參考文獻(xiàn)…………………………………………………………… 280 2100433B

劉榮昌，男，1970年6月生，1993年畢業(yè)于河北工業(yè)大學(xué)汽車拖拉機(jī)專業(yè)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位，2001年3月畢業(yè)于西安理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)，獲工學(xué)碩士學(xué)位，2005年6月畢業(yè)于西安理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)，獲工學(xué)博士學(xué)位，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程等方面的研究工作，完成河北省科技廳計(jì)劃項(xiàng)目和河北省教育廳項(xiàng)目各一項(xiàng)，獲河北省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)一項(xiàng)，主講的2門課程被評(píng)為省級(jí)精品課程，現(xiàn)主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目一項(xiàng)，主研河北省教育廳項(xiàng)目2項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，其中18篇被EI收錄?，F(xiàn)為河北科技師范學(xué)院副教授，機(jī)電工程學(xué)院院長(zhǎng)。機(jī)械工程類專業(yè)帶頭人。校級(jí)學(xué)術(shù)骨干，受聘擔(dān)任《內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)》特邀編委。秦皇島市第七批專業(yè)技術(shù)拔尖人才。

《曲軸滾壓關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)理論與數(shù)值模擬》為國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“曲軸滾壓關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)理論研究”的主要研究成果。作者圍繞曲軸的強(qiáng)度分析和滾壓強(qiáng)化問題進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，提出了曲軸滾壓刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和載荷參數(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與方法；對(duì)曲軸滾壓強(qiáng)化的表面硬化層的深度和殘余應(yīng)力進(jìn)行理論預(yù)測(cè)，探討滾壓工藝參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力與變形層分布及數(shù)值上的影響；在對(duì)曲軸有限元，模型規(guī)范化研究的基礎(chǔ)上，提出了通用化的分析模塊劃分方法、模型參數(shù)化方法和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法；通過顯式-隱式求解手段將滾壓強(qiáng)化和強(qiáng)度分析模型有機(jī)地融合在一起，形成統(tǒng)一的分析模型，研究考慮滾壓強(qiáng)化效應(yīng)的曲軸有限元建模與分析方法，對(duì)曲軸滾壓后的殘余變形進(jìn)行了分析計(jì)算。《曲軸滾壓關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)理論與數(shù)值模擬》內(nèi)容在一定程度上解決了工程上滾壓工藝參數(shù)和刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇無據(jù)可依的問題，為科學(xué)評(píng)價(jià)滾壓強(qiáng)化效果提供了方法和依據(jù)。

《曲軸滾壓關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)理論與數(shù)值模擬》可供企業(yè)中從事曲軸強(qiáng)度和強(qiáng)化研究與實(shí)踐的專業(yè)技術(shù)人員參考使用，亦可供機(jī)械設(shè)計(jì)、汽車與動(dòng)力機(jī)械工程、應(yīng)用力學(xué)等相關(guān)專業(yè)的科研人員、工程技術(shù)人員和碩士、博士研究生參考。

第一部 理論篇

第一章 地下水流動(dòng)及溶質(zhì)遷移數(shù)學(xué)模型

第一節(jié) 關(guān)于抽象的數(shù)學(xué)模型

第二節(jié) 地下水溶質(zhì)遷移數(shù)值模型研究現(xiàn)狀

第三節(jié) 地下水流動(dòng)及溶質(zhì)遷移數(shù)學(xué)模型

第二章 常用地下水?dāng)?shù)值模擬軟件

第一節(jié) 地下水流動(dòng)及溶質(zhì)遷移數(shù)值模擬軟件的發(fā)展現(xiàn)狀

第二節(jié) GMS和Visual MODFLOW

第三節(jié) FEFLOW

第四節(jié) HYDRUS

第三章 地下水?dāng)?shù)值模擬方法

第一節(jié) 水文地質(zhì)概念模型

第二節(jié) 建立（選擇）合適的數(shù)學(xué)模型

第三節(jié) 建立數(shù)值模型

第四節(jié) 模擬結(jié)果分析

第二部 應(yīng)用篇

第四章 數(shù)值模擬在地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

第一節(jié) 序言

第二節(jié) 區(qū)域自然地理及地質(zhì)概況

第三節(jié) 水文地質(zhì)條件

第四節(jié) 地下水流數(shù)學(xué)模擬及污染預(yù)測(cè)

第五節(jié) 結(jié)論與建議

第五章 數(shù)值模擬在典型礦業(yè)城市地下水污染評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

第一節(jié) 地質(zhì)環(huán)境條件

第二節(jié) 地下水污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

第三節(jié) 地下水污染預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)

第四節(jié) 結(jié)論與建議

第六章 數(shù)值模擬在垃圾填埋場(chǎng)對(duì)地下水污染評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

第一節(jié) 緒論

第二節(jié) 洛陽(yáng)市自然地理及垃圾填埋概況

第三節(jié) 張落坪垃圾填埋場(chǎng)概況

第四節(jié) 實(shí)驗(yàn)研究及測(cè)試結(jié)果分析

第五節(jié) 污染物遷移數(shù)值模擬及污染防治對(duì)策

第六節(jié) 結(jié)論及建議

第七章 數(shù)值模擬在地下水優(yōu)化開采中的應(yīng)用

第一節(jié) 緒論

第二節(jié) 研究區(qū)概況

第三節(jié) 地下水模擬模型

第四節(jié) 地下水管理模型

第五節(jié) 地下水開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

第六節(jié) 結(jié)論