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离心式滚磨光整加工钛合金的数值模拟分析
  • ISSN号:1001-3660
  • 期刊名称:表面技术
  • 时间:2014.10.10
  • 页码:11-15
  • 分类:TG111.8[金属学及工艺—物理冶金;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]太原理工大学机械工程学院,太原030024, [2]精密加工山西省重点实验室,太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金(51345010);博士点基金(20131402110002)
  • 相关项目:滚磨光整加工改善航空发动机典型零件表面完整性的理论及实验研究
中文摘要:

目的 建立钛合金材料的疲劳寿命预测模型,并通过实验研究验证此模型在预测滚磨光整加工后钛合金材料疲劳寿命的可行性。方法 采用有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件FE-SAFE,通过有限元仿真和多元正交回归实验的方法,研究了粗糙度以及残余应力对TC4钛合金疲劳寿命的影响规律。结果 拟合出疲劳寿命与粗糙度以及残余应力的关系方程式,进而通过实验验证了仿真结果以及公式的正确性。结论 滚磨光整加工后,表面粗糙度R_z值由加工前的3.16变为1.69,残余应力由拉应力50 MPa变为压应力-228 MPa,疲劳寿命从加工前的28 083次提高到39 510次,提高了40.6%,实验结果与仿真结果相比,误差在5%左右,证明仿真结果的可行性,为滚磨光整加工钛合金提供了疲劳寿命预测模型。

英文摘要:

The work aims to establish a fatigue life prediction model for titanium alloy and verify feasibility of this model in predicting titanium alloy fatigue life after barrel finishing by virtue of experimental study. Influencing law of roughness and re- sidual stress on TC4 titanium alloy fatigue life was studied by virtue of finite element simulation and multivariate regression or- thogonal experiment. Relation equation among fatigue life, roughness and residual stress was simulated, correctness of the si- mulation results and equation were fiarther validated by experiments. After the barrel finishing, the roughness of TC4 board changed from Rz=3.16 to Rz= 1.69. The initial residual tensile stress turns into compressive residual stress from 50 MPa to -228 MPa. The fatigue life increases from 28,083 to 39,510 times and has increased by 40.6%. Compared with the results of simula- tion, the error is about 5%, testifying feasibility of simulation results. Therefore, a fatigue life prediction model is provided for titanium alloys subject to barrel finishing.

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期刊信息
  • 《表面技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国兵器装备集团公司
  • 主办单位:中国兵器工业第五九研究所
  • 主编:吴护林
  • 地址:重庆市石桥铺渝州路33号
  • 邮编:400039
  • 邮箱:wjqkbm@vip.163.com
  • 电话:023-68792193
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-3660
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1083/TG
  • 邮发代号:78-31
  • 获奖情况:
  • 重庆市第四届期刊综合质量考评一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,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:11079