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金属构件受控激光喷丸强化的残余应力表征与控制
  • 项目名称:金属构件受控激光喷丸强化的残余应力表征与控制
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:50675090
  • 申请代码:E050904
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2007-01-01-2009-12-31
  • 项目负责人:周建忠
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:江苏大学
  • 批准年度:2006
中文摘要:

研究了激光喷丸高应变率条件下材料微观塑性形变产生残余应力的机理,提出了激光喷丸诱导残余应力场的表征方法,讨论了激光喷丸强化沿层深分布的三维残余应力场的计算,提出了根据残余压应力场分布的四个特征参数而建立的残余压应力场的综合评价指标-残余压应力场强度。以ABAQUS和MSC.Fatigue 软件为平台,建立了激光喷丸强化疲劳寿命预测的有限元分析模型,将统计过程控制技术应用于激光喷丸强化研究,采用基于Minitab软件的Taguchi设计方法进行试验设计,提取不同工艺参数组合下的残余应力表征值数据进行处理,通过信噪比和方差分析确定了各因素对残余应力表征值影响的显著性程度。采用理论、实验和数值模拟相结合系统研究了激光喷丸强化后材料表面的完整性,利用SAS响应面法统计分析了峰值压力、光斑直径和喷丸次数等因素对应力场强度和疲劳寿命等响应量的影响水平,得到了多参数作用下激光喷丸强化疲劳寿命预测的二次回归模型。对比分析了激光喷丸强化前后的疲劳裂纹扩展性能,获得了激光喷丸压力、激光喷丸直径、激光喷丸次数等工艺参数对于疲劳裂纹扩展的影响规律,从而为激光喷丸抗疲劳制造中工艺参数的优化和控制奠定了基础。

结论摘要:

英文主题词laser;shot peening; residual stress; numerical simulation; statistical control


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 35
  • 0
  • 2
  • 0
  • 1
期刊论文
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