熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)分析

蔡昊旻

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升和汽車行業(yè)整體水平的不斷進(jìn)步，熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)分析在汽車制造過(guò)程中得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。本文從一些方面出發(fā)，對(duì)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】熱機(jī)械；應(yīng)力施加裝置；設(shè)計(jì)分析

0 概述

汽車工業(yè)是在第二次工業(yè)革命中興起的重要工業(yè)，隨著百余年間時(shí)代的不斷進(jìn)步和科學(xué)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)的整體發(fā)展迅速變得越來(lái)越快。在這之中我國(guó)的汽車工業(yè)雖然相比西方國(guó)家起步較晚并且發(fā)展起點(diǎn)較低，但是仍然具有很快的發(fā)展速度并且得到了良好的發(fā)展。除此之外，隨著人們生活水平的不斷提高和個(gè)人生活質(zhì)量的持續(xù)進(jìn)步，許多人對(duì)汽車的要求也不僅僅限于代步工具上，并且對(duì)汽車的質(zhì)量也提出了更高的要求。因此在這種大前提下，世界各國(guó)的汽車制造商就開(kāi)始在汽車工業(yè)中通過(guò)廣泛應(yīng)用以鋁代鋼技術(shù)來(lái)提升汽車零件和鑄件的強(qiáng)度和韌性，從而在整體上汽車的可靠性和安全性。在這一過(guò)程中也同步提升了汽車零件和鑄件的微觀組織結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度。但是與此同時(shí)應(yīng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)，由于目前在汽車工業(yè)中得到了了廣泛應(yīng)用的大型加力裝置會(huì)對(duì)其小型試樣及汽車內(nèi)部材料產(chǎn)生較為嚴(yán)重的損害，因此在汽車熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中許多生產(chǎn)廠商和設(shè)計(jì)人員開(kāi)始注重減少小型試樣的受力、并且對(duì)裝置的加工流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而在此基礎(chǔ)上促進(jìn)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的成本更加低廉并且裝置制造變得更為可控。因此遵循著這一設(shè)計(jì)思路汽車生產(chǎn)廠商和設(shè)計(jì)人員開(kāi)始進(jìn)行熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)其制造進(jìn)行簡(jiǎn)化，并且在此基礎(chǔ)上對(duì)其初步的試驗(yàn)效果進(jìn)行分析。在這一過(guò)程中汽車生產(chǎn)廠商和設(shè)計(jì)人員需要對(duì)其進(jìn)行深刻的了解并且對(duì)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的整體設(shè)計(jì)思路有著清晰的認(rèn)識(shí)，并且對(duì)彈簧、螺栓等熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的主要零部件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與選擇。另外需要對(duì)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置其他部件進(jìn)行靈活、高校的設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析，從而有效判定其試樣受力大小及其彈簧的壓縮量是否滿足實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求和汽車的實(shí)際應(yīng)用，最終為該裝置在汽車中實(shí)際應(yīng)用水平的提升奠定良好的基礎(chǔ)。

熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)最早起源于以鋁代鋼技術(shù)。眾所周知近年來(lái)隨著汽車行業(yè)整體水平的持續(xù)提升，以鋁代鋼技術(shù)在汽車行業(yè)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并且鋁代鋼技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于汽車鋁合金鑄件可靠性和鑄件的微觀組織結(jié)構(gòu)的完整性都有著較為重要的提升。但是在這一過(guò)程中更好地為了獲得具有較強(qiáng)優(yōu)越性的綜合性能合金，工作人員需要對(duì)鋁合金鑄件進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)、分析、加工、處理等工作。在這些工作的基礎(chǔ)上工作人員可以通過(guò)相應(yīng)的研究可以對(duì)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的生產(chǎn)工藝進(jìn)行合理的優(yōu)化，并且通過(guò)這些優(yōu)化對(duì)汽車的實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行更加有效的知道。例如，工作人員在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)分析過(guò)程中可以通過(guò)研究在不同擠壓情況和不同拉伸力情況下鋁合金組織的具體性能變化來(lái)有效提升汽車中鋁合金的整體性能。除此之外，熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置設(shè)計(jì)分析的進(jìn)行還能促進(jìn)汽車鋁合金在機(jī)械熱應(yīng)力作用下性能得到合理提升和變化，并且根據(jù)這一原理對(duì)應(yīng)力施加裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。眾所周知，在現(xiàn)在的汽車工業(yè)中較為常用的汽車加力裝置往往是大型高溫材料試驗(yàn)機(jī)或者是大型高溫型液壓機(jī)。這些大型的汽車加力裝置往往會(huì)對(duì)汽車材料產(chǎn)生較為嚴(yán)重的拉伸現(xiàn)象和壓縮現(xiàn)象，在這些現(xiàn)象的影響下汽車材料可能會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的變形問(wèn)題，這一問(wèn)題會(huì)在較大程度上影響到汽車零件的靈活性和便捷性，并且對(duì)汽車設(shè)計(jì)的完善程度也產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，并且大型的汽車加力裝置的投資往往也較大巨大同時(shí)使用容錯(cuò)率較低，一旦出現(xiàn)使用問(wèn)題和故障則型的汽車加力裝置的維修耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)同時(shí)維修成本也較為巨大。因此根據(jù)汽車熱機(jī)械應(yīng)力實(shí)驗(yàn)的具體要求，工作人員應(yīng)當(dāng)注重使用較為簡(jiǎn)單同時(shí)價(jià)格相對(duì)便宜的設(shè)備和材料來(lái)進(jìn)行應(yīng)力試驗(yàn)，同時(shí)將試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)規(guī)定的研究。例如由于汽車材料的受力能力較小，因此在受到較強(qiáng)應(yīng)力影響的情況下回產(chǎn)生一定程度的變形（如圖1）。根據(jù)這一情況工作人員應(yīng)當(dāng)將產(chǎn)生受力后的試樣和加力裝置一起進(jìn)行試驗(yàn)。除此之外，工作人員在進(jìn)行熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)分析過(guò)程中應(yīng)當(dāng)考慮到不同的設(shè)計(jì)情況，從而在此基礎(chǔ)上提升熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的簡(jiǎn)易性和靈活性、并且有效控制其造價(jià)同時(shí)使其能夠有效滿足相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)要求。以鋁臺(tái)金鑄件為例子，當(dāng)在鋁臺(tái)金鑄件的研究過(guò)程中通過(guò)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置工作人員可以對(duì)鋁臺(tái)金鑄件自身進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而有效提升鋁臺(tái)金鑄件在不同熱力情況和擠壓情況下的強(qiáng)度變化、韌性變化和性能變化。因此在我國(guó)現(xiàn)今的汽車工業(yè)中新型熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)和分析取得了良好的實(shí)踐效果并且使得汽車的價(jià)格變得越來(lái)越便宜同時(shí)提升了汽車設(shè)計(jì)的靈活性和使用的簡(jiǎn)易性，最終極大程度上提升了汽車的使用范圍。

1 熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)方案對(duì)于熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)分析的重要性是不言而喻的。由于上文已經(jīng)敘述過(guò)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)會(huì)朝著小型的方向發(fā)展，從而有效減少對(duì)汽車材料和汽車零件的損害，因此在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員通過(guò)對(duì)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)可以有效使試樣受到不同程度的應(yīng)力并且對(duì)這一應(yīng)力的大小進(jìn)行及時(shí)的改變。并且考慮到熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的特殊性，工作人員在設(shè)計(jì)方案的制定過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重提升方案的簡(jiǎn)易性和可靠性并且確保熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的尺寸得到合理控制同時(shí)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的的整體設(shè)計(jì)較為可靠并且裝置的結(jié)構(gòu)較為緊湊與此同時(shí)能夠進(jìn)行相對(duì)便利的維修。因此在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)首先注重確保熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置保溫爐爐膛內(nèi)的工作空間。其次需要確保這一試樣在加力裝置的運(yùn)行過(guò)程中能夠保證一定的穩(wěn)固性同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不滑移現(xiàn)象，因此使零件能夠接受較為均勻的受力。并且在工作人員應(yīng)當(dāng)確保熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置能夠承受280℃左右的高溫環(huán)境。因此在構(gòu)思熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置設(shè)計(jì)方案過(guò)程中工作人員需要對(duì)裝置內(nèi)部的螺旋彈簧、壓樣桿、底板、刻度等重要部分進(jìn)行合理的檢查，在這之后將試樣進(jìn)行放置同時(shí)將一定的作用力施加在試樣上面從而使其進(jìn)行向下位移同時(shí)促使彈簧壓縮從而產(chǎn)生彈力。并且由于在彈簧推力的作用下試樣會(huì)持續(xù)向下移動(dòng)，因此這意味著試樣受到了均勻壓力的影響（如圖2）。在這一基礎(chǔ)上工作人員通過(guò)對(duì)壓樣桿中指針刻度的變化進(jìn)行觀測(cè)能夠合理計(jì)算出螺旋彈簧的壓縮量，并且更進(jìn)一步計(jì)算出試樣的具體受力大小。例如，如果在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中試樣的截面積在80mm2左右，則根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算公式可以得出試樣在常溫情況下應(yīng)當(dāng)接受2MPa的應(yīng)力影響。如果當(dāng)試樣的受力情況在200N左右則其彈簧剛度應(yīng)當(dāng)控制在16N/mm左右。由于通過(guò)上文可以得知當(dāng)工作人員對(duì)試樣施加不同的應(yīng)力后試樣會(huì)受到不同程度的影響。因此相比其它的熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置，這一設(shè)計(jì)方案具有使用材料較少、設(shè)備相對(duì)建議、設(shè)計(jì)成本低廉等優(yōu)越性。從而在根本上減少了繁瑣并且復(fù)雜的零部件，并且有效提升了熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的穩(wěn)定性和可靠性并且使得熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的裝配更加便利與此同時(shí)更加適合于小型試驗(yàn)的具體應(yīng)用。另外，由于熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的對(duì)象通常是小型試樣，因此工作人員在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重提升裝置尺寸、裝置結(jié)構(gòu)的合理性，即促使熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊并且尺寸大小適宜，同時(shí)整體裝配相對(duì)簡(jiǎn)便，最終促使汽車整體穩(wěn)定性、靈活性、可靠性得到持續(xù)性的提升。

2 熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零部件設(shè)計(jì)

在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)分析過(guò)程中零部件的設(shè)計(jì)的有效進(jìn)行有著極為重要的意義。這主要體現(xiàn)在彈簧設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)前提、參數(shù)計(jì)算、剛度測(cè)量等環(huán)節(jié)。以下從幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零部件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

2.1 彈簧設(shè)計(jì)

彈簧設(shè)計(jì)是熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零部件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提，由于在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置中其彈簧的種類較多，因此其設(shè)計(jì)存在一定的差異性。例如在圓柱螺旋彈簧的設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重根據(jù)截面的不同選擇不同的設(shè)計(jì)方案。又例如，圓柱螺旋彈簧通常分為圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧和矩形截面圓柱螺旋彈簧以及扁形螺旋圓柱彈簧。在這些不同類型的彈簧設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)其特性的不同選擇不同的設(shè)計(jì)方案。由于圓形截面圓柱螺旋具有剛度較強(qiáng)、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造便利等特性，因此在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置中往往承擔(dān)著緩沖、減震、儲(chǔ)能、控制等功能。而與此相對(duì)的是矩形截面圓柱螺旋彈簧的具有較好的吸收能量的特性，因此往往在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置中用來(lái)吸收熱量。而扁形截面的螺旋彈簧具有更好的壓縮量，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)閥門機(jī)構(gòu)和離合器制造、自動(dòng)變速器等安裝等領(lǐng)域有著非常良好的應(yīng)用。

2.2 設(shè)計(jì)前提

設(shè)計(jì)前提對(duì)于熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零部件設(shè)計(jì)有著極為重要的影響。通常來(lái)說(shuō)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零件的設(shè)計(jì)往往會(huì)受到原始條件的影響，即當(dāng)原始條件中彈簧的最小工作載荷在20N并且最大工作載荷在500N左右時(shí)，由于結(jié)構(gòu)因素就會(huì)對(duì)彈簧的中徑數(shù)值和彈簧的直徑數(shù)值以及彈簧的自由高度產(chǎn)生較為明顯的影響。除此之外，在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零件的設(shè)計(jì)前提確定過(guò)中工作人員應(yīng)當(dāng)確保材料的選擇符合設(shè)計(jì)需求。從而使得彈簧能夠承受足夠的載荷并且能夠承受相應(yīng)的沖擊。并且在設(shè)計(jì)前提的確定過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重保持彈簧制造的工藝精密性。這種良好的工藝精密性能夠使得彈簧具有較好的抗疲勞強(qiáng)度，即在汽車長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)仍然能夠保持較高的零件強(qiáng)度并且能夠較好的滿足汽車的運(yùn)行需求和工作需求。

2.3 參數(shù)計(jì)算

參數(shù)計(jì)算對(duì)于熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零部件設(shè)計(jì)的重要性是不言而喻的。在零件參數(shù)的計(jì)算過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重原始條件假定的正確性，從而在此基礎(chǔ)上確保公式的正確性。在這之后工作人員應(yīng)當(dāng)通過(guò)驗(yàn)算來(lái)確保彈簧材料的直徑等參數(shù)的計(jì)算是正確并且精確的。除此之外，在彈簧的參數(shù)計(jì)算工作過(guò)程中，由于其所受到基本載荷和循環(huán)載荷的影響較小。因此在這一前提下彈簧工作的極限載荷參數(shù)可以通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算并且得出。另外，在這一過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重彈簧有效圈數(shù)、彈簧剛度等參數(shù)（如圖3）計(jì)算精確性的提升，例如在某個(gè)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零部件設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員通過(guò)相應(yīng)公式可以算作該裝置的彈簧有效圈數(shù)為9圈。并且與此相對(duì)應(yīng)的是的彈簧穩(wěn)定性和高徑比這一參數(shù)的聯(lián)系較為緊密。因此在這些參數(shù)的計(jì)算過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重保持參數(shù)的關(guān)聯(lián)性，而在這些關(guān)聯(lián)性參數(shù)的計(jì)算過(guò)程中工作人員需要進(jìn)行參數(shù)穩(wěn)定性的驗(yàn)算。最終促進(jìn)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零部件設(shè)計(jì)精確性的有效提升。

2.4 剛度測(cè)量

剛度測(cè)量是熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置零部件設(shè)計(jì)的重中之重。根據(jù)相關(guān)物理學(xué)定義，彈簧的剛度往往是指載荷增量與變形增量之間的比值，即在產(chǎn)生單位變形過(guò)程中所需要的載荷。在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置中其彈簧的剛度具有線為漸增的特性，即熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置中的彈簧剛度會(huì)隨著載荷的增加而不斷增大。但是也存在部分直線型的彈簧，即這些彈簧的剛度不會(huì)隨著載荷的變化而產(chǎn)生變化，即熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置中的剛度始終是一個(gè)常數(shù)。在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的剛度測(cè)量過(guò)程中工作人員需要通過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算來(lái)確定彈簧的具體參數(shù)。例如在彈簧載荷發(fā)生變化時(shí)其記錄其變形量數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)算出相應(yīng)的彈簧剛度。由于彈簧剛度測(cè)量需要在彈簧設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算等工作完成后進(jìn)行，因此在彈簧的剛度計(jì)算過(guò)程中工作人員需要進(jìn)行兩組的對(duì)比測(cè)量，通過(guò)兩組測(cè)量數(shù)據(jù)的有效對(duì)比進(jìn)行較為有效的判斷。如果判斷其基本情況符合則可以進(jìn)行圓柱螺旋彈簧的剛度測(cè)量，然后在剛度測(cè)量的基礎(chǔ)上通過(guò)高溫測(cè)量的進(jìn)行對(duì)可以對(duì)高溫情況下剛度的具體情況進(jìn)行有效的分析，即對(duì)彈簧的具體穩(wěn)定性進(jìn)行更加有效的判定。最終得出該彈簧符合熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)條件，即有效提升彈簧等重要零件的設(shè)計(jì)合理性。

3 熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置其他部件設(shè)計(jì)

除了彈簧等重要零件的設(shè)計(jì)，在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)分析過(guò)程中其他部件設(shè)計(jì)的合理進(jìn)行也是提升裝置有效性、合理性的重要內(nèi)容。由于熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置在不同溫度和不同震動(dòng)載荷作用的影響下會(huì)出現(xiàn)不同的運(yùn)行狀態(tài)，因此在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置其他部件的設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重根據(jù)溫度和載荷函數(shù)的關(guān)系來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。這一關(guān)系主要體現(xiàn)在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的園片、薄膜等零件的設(shè)計(jì)過(guò)程中。除此之外，在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置其他部件的設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員可以通過(guò)壓縮、針入、拉伸、彎曲等方式對(duì)試樣進(jìn)行載荷的施加。與此同時(shí)當(dāng)試樣的長(zhǎng)度出現(xiàn)較為明顯的變化時(shí)，工作人員可以差連同溫度、應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行分析，在分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)零件的有效設(shè)計(jì)。另外，由于熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置具有高精度要求因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重確保足夠的測(cè)量范圍并且對(duì)應(yīng)力、應(yīng)變控制技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用同時(shí)采用線型載荷模式，用以測(cè)量試樣的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和最大載重分析。例如為了更加有效的確保彈簧在壓樣桿上能夠進(jìn)行較為靈活的運(yùn)動(dòng)，工作人員在進(jìn)行熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注重滿足壓樣桿的具體直徑和彈簧外徑能夠較好的進(jìn)行契合，這也較為集中的體現(xiàn)在了小端直徑會(huì)稍微小于彈簧的內(nèi)徑。另外，在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員可以將下底板和彈簧進(jìn)行相同尺寸的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方案能夠促使熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置顯得更加上下對(duì)稱同時(shí)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠更好地簡(jiǎn)化工作人員的操作。在進(jìn)行加力螺栓的選擇時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)注重考慮到底板面積和保溫爐的具體尺寸，從而使得這一型號(hào)的加力螺栓能夠有效滿足熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的具體設(shè)計(jì)要求。除此之外，工作人員通過(guò)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置其他零部件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)、選用和裝配，能夠有效提升熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的整體性能。例如其他零部件進(jìn)行合理設(shè)計(jì)的進(jìn)行能夠使得汽車零部件在運(yùn)行過(guò)程中能夠保持較好的靈活性和自由行，同時(shí)受到應(yīng)力和阻力的影響能夠相對(duì)減少。并且在機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)分析過(guò)程中工作人員往往需要具體考慮保溫爐的尺寸和底板面積的大小并且通過(guò)計(jì)算滿足設(shè)計(jì)要求，從而在這些零件設(shè)計(jì)完畢后工作人員可以將其取出后進(jìn)行觀察從而進(jìn)一步分析研究鋁合金材料在不同熱機(jī)械應(yīng)力作用下的具體變化情況。

4 熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置實(shí)驗(yàn)及效果分析是熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的設(shè)計(jì)分析的重中之重。工作人員可以通過(guò)對(duì)進(jìn)行應(yīng)力加力后的鋁合金試樣進(jìn)行微觀觀察和組織結(jié)構(gòu)分析和性能檢測(cè)來(lái)對(duì)試樣進(jìn)行效果分析。在這一過(guò)程中由于鋁合金試樣在進(jìn)行截取時(shí)就存在大小各異、形狀不同的情況，因此工作人員在對(duì)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置進(jìn)行載荷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)確保試樣所承受的應(yīng)力和彈簧的壓縮量是不同的。在這一前提下為了更好地驗(yàn)證不同載荷情況下試樣的應(yīng)力承受情況和熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置能否較好的滿足設(shè)計(jì)要求，工作人員可以將不同的試樣進(jìn)行分組，即將5個(gè)實(shí)驗(yàn)用試樣劃分為A、B、C、D、E五個(gè)分組并且對(duì)每個(gè)試樣進(jìn)行不同的加力分析。在加力分析的過(guò)程中為了提升相關(guān)計(jì)算的便捷性，工作人員應(yīng)當(dāng)注重盡可能的將試樣先加工成為棱柱，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)其截面積進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。通過(guò)這一加工方法和計(jì)算方法工作人員可以對(duì)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的試樣進(jìn)行1MPa-6MPa 的不同程度的載荷，并且根據(jù)在不同載荷情況下試樣的截面積變化的具體情況和相應(yīng)的彈簧壓縮量來(lái)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。在這一過(guò)程中工作人員可以將熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的彈簧的最大受力情況設(shè)定為580N，并且將其的最小受力情況設(shè)定為50N。在這種受力情況下熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的彈簧最大壓縮量應(yīng)當(dāng)在50mm左右。通過(guò)上文的實(shí)驗(yàn)工作人員可以發(fā)現(xiàn)試樣的具體受力大小和彈簧的具體壓縮量會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)效果分析產(chǎn)生較為明顯的影響，即工作人員可以在改變?cè)嚇拥木唧w受力大小和彈簧的具體壓縮量來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行影響。例如根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求工作人員在利用熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置進(jìn)行試樣加力過(guò)程中可以對(duì)這一裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，從而為接下來(lái)更深層次的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究奠定良好的基礎(chǔ)。例如不同熱機(jī)械應(yīng)力作用下鋁合金材料試樣微觀組變化情況和性能變化情況以及強(qiáng)度變化情況的研究就需要熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支持。另外，由于在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小型試樣的截取形狀往往存在較大差異并且不同的熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置存在不同的載荷情況，工作人員在結(jié)果分析過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)存在的實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行有效的分析，從而減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必然存在的誤差給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)較大的影響。例如在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中某個(gè)裝置的彈簧最大受力和設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)了一定差異，在這種差異下得到的彈簧最大壓縮量必然存在一定的誤差，這也對(duì)接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算產(chǎn)生了較為明顯的影響。因此在熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)注重確保試樣受力大小及彈簧壓縮量符合實(shí)驗(yàn)的具體設(shè)計(jì)要求，從而在此基礎(chǔ)上促進(jìn)實(shí)驗(yàn)誤差的合理減少和實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確性的有效提升。這同時(shí)也促進(jìn)了設(shè)計(jì)的熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置在投入實(shí)際應(yīng)用和具體使用過(guò)程中能夠表現(xiàn)出較為良好的適用性和泛用性，即在滿足汽車加力要求的同時(shí)，有效降低汽車的生產(chǎn)和維修成本，從而在減少汽車生產(chǎn)成本的同時(shí)對(duì)相關(guān)資源進(jìn)行了節(jié)約。除此之外，通過(guò)熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析工作人員可以判定這一熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置具有制造簡(jiǎn)單、操作靈活、質(zhì)量較高、成本低廉、韌性良好等優(yōu)越性。因此在小型試樣的加力研究中可以得到較為廣泛的應(yīng)用與此同時(shí)在其他實(shí)驗(yàn)和進(jìn)一步的分析研究中也能得到有效的應(yīng)用，最終能夠促進(jìn)我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展速度得到有效提升。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體水平的持續(xù)進(jìn)步和汽車行業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，在汽車制造過(guò)程中熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置設(shè)計(jì)分析的進(jìn)行取得了良好的實(shí)踐效果。因此研究人員在進(jìn)行熱機(jī)械應(yīng)力施加裝置設(shè)計(jì)分析時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)其設(shè)計(jì)方案、零部件設(shè)計(jì)等內(nèi)容有著清晰的了解，從而在此基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析的進(jìn)行促進(jìn)我國(guó)汽車行業(yè)整體水平的持續(xù)提升。

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