1、過渡圓角處應力集中現(xiàn)象是曲軸疲勞斷裂的主要原因之一，利用局部表面強化工藝產生殘余應力的方法可有效解決該問題。針對上述問題，本文基于電磁感應淬火及其殘余應力和有限元法的基本理論，利用有限元法模擬了曲軸的連桿軸頸電磁感應加熱后的電磁場及其產生的溫度場；利用有限元法模擬了AQUATENSID冷卻液產生的溫度場、空氣中長時間冷卻后的溫度場；根據(jù)臨界冷卻速度和Schiel理論獲得淬硬層厚度，結合上述溫度場考慮馬氏體和母體不同的材料特性獲得最終的殘

2、余應力場。通過對某曲軸單拐是否淬火的圓角應力進行模擬，定量比較了殘余應力對過渡圓角處應力的影響，為曲軸的抗疲勞設計提供參考。
　　本文運用ANSYS/Multiphysics有限元軟件模擬某曲軸連桿軸頸的電磁感應淬火過程和淬火后的殘余應力。曲軸電磁感應淬火是對軸頸分段進行的，在計算時本文取一個連桿軸頸薄片進行建模，考慮到漏磁現(xiàn)象，需對軸頸周圍的部分空氣建模，并且對感應線圈進行建模，研究電磁感應淬火邊界條件和載荷的施加方法，計算得到

3、連桿軸頸上的電磁場及其產生的溫度場，軸頸表層迅速升溫使其表層奧氏體化，而心部的組織沒有發(fā)生變化；AQUATENSID冷卻液產生的溫度場過程中，軸頸表層被噴到 AQUATENSID冷卻液是AQUATENSID冷卻液和軸頸表面對流換熱，沒有噴到冷卻液是空氣和軸頸表面對流換熱，計算得到AQUATENSID冷卻液產生的溫度場，由于AQUATENSID冷卻液的急速冷卻，當冷卻速度超過了臨界冷卻速度，軸頸表層奧氏體轉變成了淬硬層馬氏體，同時心部的組

4、織沒有發(fā)生變化；第三階段長時間空氣冷卻溫度場的模擬，空氣和軸頸表面的對流換熱，計算得到空氣長時間冷卻溫度場，軸頸表層和心部的溫度達都到了環(huán)境溫度。
　　在空氣中長時間冷卻后產生的應力為最終曲軸電磁感應淬火后的殘余應力，在對曲軸淬火后的殘余應力的模擬計算中，本文把產生淬火的淬硬層馬氏體相變層和母體分別設置不同的材料特性參數(shù)，其材料特性參數(shù)包括彈性模量和熱膨脹系數(shù)，淬硬層馬氏體的厚度是通過用臨界冷卻速度和Schiel理論來計算獲得，載

5、荷的加載是AQUATENSID冷卻液溫度場，計算出曲軸電磁感應淬火后殘余應力，在連桿軸頸的表層和過渡圓角處產生殘余壓應力。在本文中采用對比的方法對某曲軸單拐是否淬火的圓角應力進行模擬，對曲軸單拐是否淬火加載相同的彎曲載荷和靜載荷，不同的是電磁感應淬火后在連桿軸頸的過渡圓角處加載殘余壓應力，通過對曲軸是否淬火應力計算結果進行比較，淬火后殘余壓應力抵消了部分的曲軸所受的拉應力，使過渡圓角處集中的應力得到降低，進而提高曲軸的疲勞強度，為曲軸的