強(qiáng)化研磨中噴射壓力對(duì)軸承鋼殘余應(yīng)力場(chǎng)的影響
發(fā)布時(shí)間:2020-12-17 19:14
強(qiáng)化研磨加工是一種新型的表面強(qiáng)化技術(shù),能在工件表面形成殘余壓應(yīng)力層,提高工件的抗疲勞強(qiáng)度。強(qiáng)化研磨加工工藝與表面殘余應(yīng)力之間有著密切的關(guān)系,目前強(qiáng)化研磨技術(shù)的研究中,殘余應(yīng)力場(chǎng)形成機(jī)理的研究相對(duì)比較薄弱,殘余應(yīng)力的研究不全面,阻礙了該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。為此,本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)量與有限元分析,研究強(qiáng)化研磨中殘余應(yīng)力場(chǎng)的形成過程,以及不同噴射壓力對(duì)殘余應(yīng)力場(chǎng)分布的影響;趶椝苄粤W(xué)理論,探討強(qiáng)化研磨過程中軸承鋼的塑性變形過程,推導(dǎo)出殘余應(yīng)力場(chǎng)的理論模型;通過SEM掃描電鏡與金相顯微鏡對(duì)顯微組織的觀察,從組織結(jié)構(gòu)上分析殘余應(yīng)力的形成機(jī)理,初步判斷殘余壓應(yīng)力層的深度。采用ABAQUS軟件分別建立單個(gè)鋼球與多個(gè)鋼球仿真模型,模擬強(qiáng)化研磨產(chǎn)生殘余應(yīng)力場(chǎng)的過程,驗(yàn)證了理論分析的準(zhǔn)確性,并分析了噴射壓力對(duì)殘余應(yīng)力場(chǎng)的影響。探討鋼球數(shù)目對(duì)殘余應(yīng)力場(chǎng)的影響,表明了多鋼球模型的效果較為理想。探討顯微硬度壓痕法測(cè)量軸承鋼表面殘余應(yīng)力的可行性,用X射線法的測(cè)量結(jié)果驗(yàn)證壓痕法的準(zhǔn)確度,表明了顯微硬度壓痕法可用于初步研究表面殘余應(yīng)力隨噴射壓力的變化規(guī)律。確定了沿深度方向殘余應(yīng)力與顯微硬度的內(nèi)在聯(lián)系,根據(jù)顯微硬度值分析...
【文章來源】:廣州大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋼球與鋼板的仿真模型
仿真結(jié)果才更符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了更快實(shí)現(xiàn)計(jì)算收斂和提高計(jì)算精度,把試樣模型分割成九個(gè)區(qū)域,具體劃分見圖3-3所示。采用局部網(wǎng)格劃分,減少劃分的網(wǎng)格出現(xiàn)單元扭曲現(xiàn)象,根據(jù)鋼球的直徑1mm,試樣受碰撞區(qū)域(1區(qū)域)的網(wǎng)格大小設(shè)為0.05mm。鋼球被賦予剛體,對(duì)鋼球自由劃分為四面體單元網(wǎng)格,網(wǎng)格大小設(shè)為0.1mm。
22圖 3-4 不同時(shí)刻等效塑性應(yīng)力分布云圖Fig.3-4 Equivalent plastic stress distribution at different times化研磨中殘余應(yīng)力的形成機(jī)理,可以發(fā)現(xiàn)等效塑性應(yīng)力的動(dòng)態(tài)顯一致的,鋼球開始碰撞時(shí)發(fā)生的是彈性接觸,接著速度為零,期性變形,最后部分材料發(fā)生回彈,為了保持材料內(nèi)部的力學(xué)平衡。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光沖擊噴丸對(duì)2195鋁鋰合金組織結(jié)構(gòu)及抗應(yīng)力腐蝕性能的影響[J]. 周楷,楊揚(yáng). 鋁加工. 2019(02)
[2]沖擊波動(dòng)態(tài)傳播特性對(duì)激光噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)的影響[J]. 蘇波泳,孫桂芳,裴旭,朱然,倪中華. 中國(guó)表面工程. 2018(02)
[3]超聲滾壓強(qiáng)化7075鋁合金工件表面性能的研究[J]. 葉寒,賴劉生,李駿,劉森忠,熊暉. 表面技術(shù). 2018(02)
[4]強(qiáng)化研磨噴射壓力對(duì)軸承表面殘余應(yīng)力的影響[J]. 陶建華,黎達(dá)成,張杰,吳庭筠,劉曉初. 工具技術(shù). 2018(01)
[5]淬火低碳鋼硬度、殘余應(yīng)力和微觀組織間的關(guān)系[J]. 黃惠茹,李曉陽,張琳琳,張亦良. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(34)
[6]強(qiáng)化研磨軸承套圈殘余應(yīng)力的分析[J]. 劉曉初,趙傳,李凡,覃哲,周文波,陳凡. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(09)
[7]強(qiáng)化研磨噴射角度對(duì)軸承套圈加工質(zhì)量的影響[J]. 劉曉初,趙傳,周文波,單士印,張超,溫溢恒. 工具技術(shù). 2017(03)
[8]HERTZ 接觸應(yīng)力屈服強(qiáng)度問題研究[J]. 楊咸啟,劉勝榮,曹建華. 機(jī)械強(qiáng)度. 2016(03)
[9]殘余應(yīng)力測(cè)試分析技術(shù)[J]. 宋俊凱,黃小波,高玉魁. 表面技術(shù). 2016(04)
[10]殘余應(yīng)力測(cè)試方法的研究進(jìn)展[J]. 李晨,樓瑞祥,王志剛,張偉. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(S2)
碩士論文
[1]強(qiáng)化研磨加工軸承滾道疲勞壽命研究[D]. 陳凡.廣州大學(xué) 2017
[2]TC4鈦合金噴丸強(qiáng)化工藝的數(shù)值研究[D]. 郭彪.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]軸承強(qiáng)化研磨關(guān)鍵工藝參數(shù)相互影響及作用機(jī)制的研究[D]. 溫溢恒.廣州大學(xué) 2016
[4]噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)及三維次表面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子求解[D]. 李欣.上海交通大學(xué) 2014
[5]空化水噴丸工藝誘導(dǎo)45鋼殘余應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬與驗(yàn)證[D]. 徐常亮.遼寧科技大學(xué) 2014
[6]基于噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)的疲勞裂紋擴(kuò)展的數(shù)值模擬[D]. 張正.浙江理工大學(xué) 2013
[7]軸承強(qiáng)化研磨加工工藝參數(shù)優(yōu)化的研究[D]. 李文雄.廣州大學(xué) 2012
[8]軸承強(qiáng)化研磨加工有限元仿真分析及設(shè)備研制[D]. 劉傳劍.廣州大學(xué) 2011
[9]受控激光噴丸強(qiáng)化中殘余應(yīng)力的表征與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃舒.江蘇大學(xué) 2008
[10]循環(huán)平穩(wěn)理論在滾動(dòng)軸承故障檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 葉高翔.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):2922551
【文章來源】:廣州大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋼球與鋼板的仿真模型
仿真結(jié)果才更符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了更快實(shí)現(xiàn)計(jì)算收斂和提高計(jì)算精度,把試樣模型分割成九個(gè)區(qū)域,具體劃分見圖3-3所示。采用局部網(wǎng)格劃分,減少劃分的網(wǎng)格出現(xiàn)單元扭曲現(xiàn)象,根據(jù)鋼球的直徑1mm,試樣受碰撞區(qū)域(1區(qū)域)的網(wǎng)格大小設(shè)為0.05mm。鋼球被賦予剛體,對(duì)鋼球自由劃分為四面體單元網(wǎng)格,網(wǎng)格大小設(shè)為0.1mm。
22圖 3-4 不同時(shí)刻等效塑性應(yīng)力分布云圖Fig.3-4 Equivalent plastic stress distribution at different times化研磨中殘余應(yīng)力的形成機(jī)理,可以發(fā)現(xiàn)等效塑性應(yīng)力的動(dòng)態(tài)顯一致的,鋼球開始碰撞時(shí)發(fā)生的是彈性接觸,接著速度為零,期性變形,最后部分材料發(fā)生回彈,為了保持材料內(nèi)部的力學(xué)平衡。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光沖擊噴丸對(duì)2195鋁鋰合金組織結(jié)構(gòu)及抗應(yīng)力腐蝕性能的影響[J]. 周楷,楊揚(yáng). 鋁加工. 2019(02)
[2]沖擊波動(dòng)態(tài)傳播特性對(duì)激光噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)的影響[J]. 蘇波泳,孫桂芳,裴旭,朱然,倪中華. 中國(guó)表面工程. 2018(02)
[3]超聲滾壓強(qiáng)化7075鋁合金工件表面性能的研究[J]. 葉寒,賴劉生,李駿,劉森忠,熊暉. 表面技術(shù). 2018(02)
[4]強(qiáng)化研磨噴射壓力對(duì)軸承表面殘余應(yīng)力的影響[J]. 陶建華,黎達(dá)成,張杰,吳庭筠,劉曉初. 工具技術(shù). 2018(01)
[5]淬火低碳鋼硬度、殘余應(yīng)力和微觀組織間的關(guān)系[J]. 黃惠茹,李曉陽,張琳琳,張亦良. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(34)
[6]強(qiáng)化研磨軸承套圈殘余應(yīng)力的分析[J]. 劉曉初,趙傳,李凡,覃哲,周文波,陳凡. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(09)
[7]強(qiáng)化研磨噴射角度對(duì)軸承套圈加工質(zhì)量的影響[J]. 劉曉初,趙傳,周文波,單士印,張超,溫溢恒. 工具技術(shù). 2017(03)
[8]HERTZ 接觸應(yīng)力屈服強(qiáng)度問題研究[J]. 楊咸啟,劉勝榮,曹建華. 機(jī)械強(qiáng)度. 2016(03)
[9]殘余應(yīng)力測(cè)試分析技術(shù)[J]. 宋俊凱,黃小波,高玉魁. 表面技術(shù). 2016(04)
[10]殘余應(yīng)力測(cè)試方法的研究進(jìn)展[J]. 李晨,樓瑞祥,王志剛,張偉. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(S2)
碩士論文
[1]強(qiáng)化研磨加工軸承滾道疲勞壽命研究[D]. 陳凡.廣州大學(xué) 2017
[2]TC4鈦合金噴丸強(qiáng)化工藝的數(shù)值研究[D]. 郭彪.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]軸承強(qiáng)化研磨關(guān)鍵工藝參數(shù)相互影響及作用機(jī)制的研究[D]. 溫溢恒.廣州大學(xué) 2016
[4]噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)及三維次表面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子求解[D]. 李欣.上海交通大學(xué) 2014
[5]空化水噴丸工藝誘導(dǎo)45鋼殘余應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬與驗(yàn)證[D]. 徐常亮.遼寧科技大學(xué) 2014
[6]基于噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)的疲勞裂紋擴(kuò)展的數(shù)值模擬[D]. 張正.浙江理工大學(xué) 2013
[7]軸承強(qiáng)化研磨加工工藝參數(shù)優(yōu)化的研究[D]. 李文雄.廣州大學(xué) 2012
[8]軸承強(qiáng)化研磨加工有限元仿真分析及設(shè)備研制[D]. 劉傳劍.廣州大學(xué) 2011
[9]受控激光噴丸強(qiáng)化中殘余應(yīng)力的表征與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃舒.江蘇大學(xué) 2008
[10]循環(huán)平穩(wěn)理論在滾動(dòng)軸承故障檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 葉高翔.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):2922551
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