位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
弹丸束喷丸有限元模型数值模拟及试验研究
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG668[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
  • 作者机构:[1]清华大学先进成形制造教育部重点实验室,北京100084, [2]清华大学机械工程系,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(51175293)
中文摘要:

喷丸工艺通过改变试件的表面形貌、微观组织及残余应力等表面完整性可以影响裂纹的萌生和扩展;对于存在缺陷的试件,喷丸的作用机制和影响结果有所不同。采用白光干涉仪、SEM、XRD及显微硬度计等对单边带缺口的H13钢薄板试样喷丸前后的表面完整性进行了测定。并借助原位SEM开展了系列裂纹扩展试验,分析了喷丸对试样疲劳寿命、裂纹扩展速率以及疲劳断口特征的影响。研究结果表明,虽然残余压应力诱发裂纹闭合,但由于喷丸后表面粗糙度的大幅提高增强了缺口效应,表面加工硬化使得韧性有所降低,以及残余应力在加载过程中发生松弛等因素,喷丸后单边带缺口试样的裂纹萌生过程缩短,疲劳寿命降低,且裂纹扩展速率的变化较小。喷丸前后疲劳断口形貌均为准解理特征,喷丸后断口近表面处的撕裂棱特征消失。

英文摘要:

Shot peening process affects the crack initiation and propagation of specimens by changing surface integrity, such as surface topography, microstructure and residual stress. For notched specimens, the influencing mechanism of shot peening on their fatigue properties are different. The surface integrity of single notched H13 steel specimens before and after shot peening were measured by a white-light interferometer, SEM, XRD and a microhardness tester. A series of crack propagation experiments were carried out with in-situ SEM, and the effect of shot peening on the fatigue life, crack propagation rate and fatigue fracture were investigated. Results show that the sharp increase of surface roughness enhances the notch effect and the work hardening near surface results in toughness decrease after shot peening though the residual compressive stress induces the crack closure. Stress relaxation also occurs during loading process. The above effect caused by shot peening shortens the crack initiation process, reduces the fatigue life, and slightly changes the crack propagation rate of the single notched H13 steel. The fracture morphologies of Hl3 steel are mainly quasi cleavage. The tear ridges on the edge of fracture surface disappear after shot peening.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603