表面曲率对激光冲击曲面材料表面残余应力场分布的影响

• 作者: 张悦 曹宇鹏 曹晨 王帅 花国然 葛良辰
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 激光冲击 表面强化 残余应力 曲率 仿真模拟
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 284-291
• 页数: 8页
• 分类号: TG156.99|TN249
• 字数: 6111字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.04.033

摘要

目的 针对曲面材料在激光冲击作用下,表面曲率对激光冲击波传播存在影响,使其残余应力场分布情况不同于平面,分析其形成机理.方法 将研究对象设置为凸模型,借助有限元软件ABAQUS,模拟了1500 MPa冲击压力下,激光冲击波分别加载1/5、1/10、1/15曲率的7050铝合金试样.设置相应的平面试样作为对照组,并采用相同参数条件进行实验验证.结果 当曲率为1/5时,冲击后的材料表面残余应力场分布不均匀,在母线方向的光斑边缘处,残余压应力仅为?237.0 MPa,塑性应变层深为0.5878μm;在圆周方向的光斑边缘处残余压应力为?258.5 MPa,较母线方向增加9.07％,塑性应变层深达到1.235μm,较母线方向增加110.11％.这一现象随着曲率的减小而逐渐消失,当曲率小于1/15时,表面残余应力场分布近似平面.结论 激光冲击凸模型时,表面残余压应力场分布存在偏向现象,即试样沿母线方向的残余压应力值小于圆周方向,其对应的塑性应变深度也呈相同的规律.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	花国然	南通大学机械工程学院	76	214	7.0	11.0
2	曹宇鹏	南通大学机械工程学院	26	23	3.0	3.0
3	葛良辰	南通大学机械工程学院	8	7	2.0	2.0
4	张悦	南通大学机械工程学院	15	181	3.0	13.0
5	王帅	南通大学机械工程学院	7	3	1.0	1.0
6	曹晨	南通大学机械工程学院	2	0	0.0	0.0