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背景：随着汽车、工程机械、农业机械和船舶工业等的迅速发展，我国发动机年需求量达6000多万台，局世界第一位。曲轴作为发动机的核心部件，在能量转换和功率输出过程中起着关键作用。新型中等功率发动机逐渐向节能环保、高功率密度方向发展，使曲轴承受的载荷提高了45%-67%，这就要求曲轴具有良好的力学性能。柴油机球铁曲轴在工艺和成本上占有一定的优势，通过滚压强化工艺，疲劳强度有很大程度的提高。
我国的轻型汽车一般采用柴油机作为动力源，为了满足国四、国五轻型汽车排放法规的要求，柴油机通常采用增压、中冷和电控燃油系统等技术。燃放过程的改善，使得柴油机缸内最大爆发压力不断地升高。目前，满足国五排放的柴油机最大爆发压力已经达到16MPa，甚至更高。曲轴是发动机中最重要的零部件之一，在工作过程中，曲轴会承受大量的负荷。与此同时其所承受的弯矩作用力也有不断变化的特点，受力情况非常复杂。在这种因素影响下，导致曲轴容易出现疲劳断裂的失效现象，对曲轴的使用有非常不良的影响。在常规工艺条件下，曲轴的工作破坏形式主要是疲劳断裂与磨损。所以，对曲轴疲劳强度的研究是目前曲轴设计研究的一个重要课题。
一、国外研究概况
Skalski[1]最早论述了2维滚压工艺的有限元分析模型。该模型主要是将零件看成具有加工硬化的弹塑性材料 ，采用Von Mises屈服准则 和Prandtl -Reuss塑性流动定律 ，有效的研究了在不同滚压力作用以及滚柱半径影响下该种类型零件的滚压深度情况。在此基础上， W.Bouzid[2]使用三维弹塑性有限元分析法，从而对滚珠垂直压入光滑圆柱工件的压痕过程 进行数值试验。
M. Fonte，Bin Li [3]在分析汽车曲轴发生的故障时，得出关键区域（如曲轴腹板、润滑孔）设计偏差、装配不当，轴的不对中和圆角形状的错误是引起曲轴损坏的原因。M. Fonte，V. Anes [4]论述了柴油发动机中，曲轴疲劳破化发生在曲轴腹板圆角区域附近，并对曲轴制造的工艺，过度圆角处的处理方法提出了改进的意见。W.Y. Chien，J. Pan [5]使用二维弹性有限元的方法，在 ABAQUS 中进行计算，得出曲轴圆角在轧制过程引起的圆角附近的残余应力对曲轴疲劳破坏是有影响的。Yasutoshi Tominaga，Jinsoo Kim [6]提出在曲轴再制造过程中，应特别注意曲轴疲劳强度和摩擦学性能。Andrea Carpinteri 与Andrea Spagnoli [7-8]提出了C-S准则，确定了临界平面的坐标方向。Sumel[9]对传统的S-N曲线进行了修正，并分别采用三种不同的修正预测焊接节点的疲劳寿命。Nicholas Gates[10]通过分析得出临界距离法在预测多轴疲劳寿命时具有更高的精度。
二、国内研究概况
我国汽车工业只有几十年的短暂历史，与西方国家相比，在曲轴滚压工艺方面存在较大差距。国内几家主要的汽车制造商均从发达国家采购滚压设备，以强化自身企业的曲轴产品。这样的设备一般价值160万美元。不仅如此，曲轴滚压工艺的应用和研究在我国还十分少见，科学家、专家和教授对曲轴滚压工艺的重视和研究也逐渐变得越来越多。因此，开发合适的滚压工艺，对打破国外在技术上的垄断，节约外汇，提高生产率，降低生产成本，提高我国的综合质量水平具有十分重要的意义。
在曲轴滚压校直测试中，彭和平、李志明[11]在对六缸曲轴的结构进行了分析和简化的前提下，通过对该种型号曲轴圆角变形的分析和计算，得到了在一定负载条件下的应变分布和滚压处理后保留的变形，这对曲轴滚压校直专家系统的建立具有重要意义。
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