最近十幾年,中國(guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展迅猛,機(jī)械產(chǎn)品的出口大幅增長(zhǎng),質(zhì)量也越來越好。但是客觀地說,中國(guó)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平及其信息化程度仍然有待提高,特別是產(chǎn)品的抗疲勞設(shè)計(jì)水平較低,直接影響了企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力以及產(chǎn)品質(zhì)量。我在這里主要是想給大家介紹一下二種典型的抗疲勞設(shè)計(jì)思路,一種是目前在國(guó)內(nèi)廣泛使用的傳統(tǒng)耐久策略,另一種是最近才發(fā)展的,已經(jīng)在一些世界著名企業(yè)得到廣泛應(yīng)用的一體化抗疲勞解決方案。通過分析對(duì)比讓大家對(duì)一體化抗疲勞設(shè)計(jì)解決方案的先進(jìn)性有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。
jqcz\n d [Ot,q/hBJ 首先,我談一談什么是
金屬疲勞。金屬疲勞實(shí)際上是導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品失效的一個(gè)主要原因。一般說來,金屬材料只要受到動(dòng)載荷,經(jīng)過一定的時(shí)間它就會(huì)產(chǎn)生裂紋,裂紋可能繼續(xù)擴(kuò)展,并最終導(dǎo)致構(gòu)件的斷裂。所以,機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)一般需要考慮疲勞,既要防止由于疲勞引起的失效,同時(shí)也要避免過頭的設(shè)計(jì),這樣才能堤高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
(#Mp 5C'X TEVI'%F 既然金屬有疲勞問題,那機(jī)械產(chǎn)品在開發(fā)過程中是怎么考慮的呢?我對(duì)此作了一些調(diào)查,傳統(tǒng)的思路是:先構(gòu)思新產(chǎn)品方案;按照企業(yè)內(nèi)部或行業(yè)規(guī)定做出設(shè)計(jì),這些規(guī)定大多數(shù)并不考慮實(shí)際的動(dòng)載荷,不要求進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算;設(shè)計(jì)完成后,制造出若干樣機(jī);然后按照規(guī)定對(duì)樣機(jī)進(jìn)行疲勞試驗(yàn),例如,汽車要做試車場(chǎng)考核試驗(yàn),飛機(jī)要做全尺寸結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn);如果試驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)定,那么就認(rèn)為產(chǎn)品合格,否則需要重新修改設(shè)計(jì),重新制造樣機(jī),重新試驗(yàn)直至通過。可以想象,由于疲勞試驗(yàn)非常耗時(shí),這種基于試驗(yàn)的產(chǎn)品開發(fā)將會(huì)非常的費(fèi)時(shí)和費(fèi)錢,并且一旦試驗(yàn)出了問題,修改設(shè)計(jì)也是盲目的。另外,即使通過了試驗(yàn),也可能不知道為什么能通過。有時(shí)候甚至?xí)l(fā)生試驗(yàn)通過的產(chǎn)品在實(shí)際使用時(shí)仍然出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。可是,大多數(shù)中國(guó)的企業(yè)目前都在采用這樣一種設(shè)計(jì)思路,據(jù)我所知,疲勞問題實(shí)際上正在困擾著國(guó)內(nèi)的一些企業(yè)。
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