7050鋁合金二維超聲滾壓加工殘余應力場研究
本文選題:二維超聲滾壓 + 殘余應力; 參考:《表面技術(shù)》2017年12期
【摘要】:目的研究二維超聲滾壓后7050鋁合金殘余應力場的形成過程和表層殘余應力的分布規(guī)律。方法利用有限元軟件模擬二維超聲滾壓加工,分析殘余應力場的形成過程及表層殘余應力的分布規(guī)律;采用正交試驗方法進行7050鋁合金二維超聲滾壓加工試驗,研究工藝參數(shù)對表面殘余應力的影響規(guī)律,并與有限元分析結(jié)果相對比,驗證有限元模擬的合理性。結(jié)果在二維超聲滾壓加工過程中,7050鋁合金表層材料應力隨時間先減小后增大,最后趨于穩(wěn)定,形成殘余應力。殘余壓應力沿滾壓深度方向先增大后減小,再轉(zhuǎn)化為殘余拉應力。殘余壓應力層厚度約為1.05 mm,最大殘余壓應力值約為285 MPa。在相同的工藝參數(shù)下,有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果基本吻合。靜壓力對表面殘余應力的形成影響最大,表面殘余壓應力隨靜壓力的增大而增大。結(jié)論二維超聲滾壓加工使7050鋁合金表面發(fā)生劇烈的塑性變形,并形成一定深度的殘余壓應力。鋁合金表面殘余壓應力隨靜壓力的增大而增大,而與轉(zhuǎn)速和進給量無關(guān)。
[Abstract]:Objective to study the formation process of residual stress field and the distribution of residual stress in the surface of 7050 aluminum alloy after two-dimensional ultrasonic rolling. Method the formation process of residual stress field and the distribution of residual stress in the surface were analyzed by finite element software, and the two-dimensional ultrasonic testing method was used to carry out the two-dimensional ultrasound of 7050 aluminum alloy. The effect of process parameters on the residual stress of the surface is studied and compared with the results of finite element analysis to verify the rationality of the finite element simulation. Results in the process of two-dimensional ultrasonic rolling, the stress of the 7050 aluminum alloy surface material decreases first and then increases, finally tends to stability, and the residual stress is formed. Residual pressure should be formed. The force increases first and then decreases along the rolling depth, and then is reduced to residual tensile stress. The thickness of the residual compressive stress layer is about 1.05 mm, and the maximum residual compressive stress is about 285 MPa. in the same process parameters. The finite element analysis results basically agree with the test results. The static pressure has the greatest influence on the formation of the surface residual stress and the surface residual stress stress. It is concluded that the surface of 7050 aluminum alloy has severe plastic deformation and a certain depth of residual compressive stress. The residual compressive stress on the surface of the aluminum alloy increases with the increase of static pressure, but has nothing to do with the speed and feed.
【作者單位】: 河南理工大學機械與動力工程學院;
【基金】:河南省高等學校重點科研項目(16A460006) 國家自然科學基金項目(51005071,51575163)~~
【分類號】:TG146.21;TG306
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,本文編號:1968195
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