基于ABAQUS/FE-SAFE的TC4鈦合金板材疲勞壽命仿真與實(shí)驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-12 15:12
目的建立鈦合金材料的疲勞壽命預(yù)測(cè)模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證此模型在預(yù)測(cè)滾磨光整加工后鈦合金材料疲勞壽命的可行性。方法采用有限元軟件ABAQUS和疲勞分析軟件FE-SAFE,通過(guò)有限元仿真和多元正交回歸實(shí)驗(yàn)的方法,研究了粗糙度以及殘余應(yīng)力對(duì)TC4鈦合金疲勞壽命的影響規(guī)律。結(jié)果擬合出疲勞壽命與粗糙度以及殘余應(yīng)力的關(guān)系方程式,進(jìn)而通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真結(jié)果以及公式的正確性。結(jié)論滾磨光整加工后,表面粗糙度Rz值由加工前的3.16變?yōu)?.69,殘余應(yīng)力由拉應(yīng)力50 MPa變?yōu)閴簯?yīng)力-228 MPa,疲勞壽命從加工前的28 083次提高到39 510次,提高了40.6%,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果相比,誤差在5%左右,證明仿真結(jié)果的可行性,為滾磨光整加工鈦合金提供了疲勞壽命預(yù)測(cè)模型。
【文章來(lái)源】:表面技術(shù). 2017,46(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【文章目錄】:
1 基于ABAQUS/FE-SAFE鈦合金板疲勞壽命仿真
1.1 靜力學(xué)分析
1.1.1 幾何模型
1.1.2 前處理及網(wǎng)格劃分
1.1.3 結(jié)果分析
1.2 疲勞壽命仿真分析
1.2.1 前處理
1.2.2 結(jié)果分析
1.2.3 基于多元正交回歸分析法的疲勞仿真實(shí)驗(yàn)
2 滾磨光整加工實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其參數(shù)
2.2 實(shí)驗(yàn)試件
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3 疲勞壽命實(shí)驗(yàn)
3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其參數(shù)
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4 結(jié)語(yǔ)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片TC4鈦合金振動(dòng)疲勞裂紋擴(kuò)展研究及剩余壽命預(yù)測(cè)[J]. 孫宇博,雷娟娟. 表面技術(shù). 2016(09)
[2]不同表面改性強(qiáng)化處理對(duì)TC4鈦合金表面完整性及疲勞性能的影響[J]. 高玉魁. 金屬學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]離心式滾磨光整加工鈦合金的數(shù)值模擬分析[J]. 張曉東,李秀紅,李文輝,楊勝?gòu)?qiáng). 表面技術(shù). 2014(05)
[4]AM50鎂合金孔擠壓強(qiáng)化對(duì)其疲勞性能的影響[J]. 田峰,楊輝. 表面技術(shù). 2014(01)
[5]噴丸表面覆蓋率對(duì)Ti60高溫鈦合金疲勞性能的影響[J]. 王欣,蔡建明,王強(qiáng),宋穎剛,陸峰. 中國(guó)表面工程. 2011(05)
[6]Numerical Calculation and Experimental Research on Residual Stresses in Precipitation-hardening Layer of NAK80 Steel for Shot Peening[J]. MIAO Hong 1,2,ZUO Dunwen 1,WANG Min 1,ZHANG Ruihong 2,and WANG Hongfeng 1 1 Jiangsu Key Laboratory of Precision and Micro-Manufacturing Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China 2 College of Mechanical Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225000,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(03)
[7]噴丸強(qiáng)化對(duì)TC4鈦合金組織結(jié)構(gòu)的影響[J]. 高玉魁. 稀有金屬材料與工程. 2010(09)
[8]離心式滾磨加工技術(shù)及實(shí)用工藝選擇[J]. 楊勝?gòu)?qiáng). 磨床與磨削. 1997(03)
博士論文
[1]表面改性與完整性對(duì)鈦合金疲勞行為的影響[D]. 杜東興.西北工業(yè)大學(xué) 2014
[2]表面納米化對(duì)鈦及其合金疲勞性能的影響[D]. 溫愛(ài)玲.大連交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]離心滾磨光整加工改善鈦合金抗疲勞性能的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張曉東.太原理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3183638
【文章來(lái)源】:表面技術(shù). 2017,46(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【文章目錄】:
1 基于ABAQUS/FE-SAFE鈦合金板疲勞壽命仿真
1.1 靜力學(xué)分析
1.1.1 幾何模型
1.1.2 前處理及網(wǎng)格劃分
1.1.3 結(jié)果分析
1.2 疲勞壽命仿真分析
1.2.1 前處理
1.2.2 結(jié)果分析
1.2.3 基于多元正交回歸分析法的疲勞仿真實(shí)驗(yàn)
2 滾磨光整加工實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其參數(shù)
2.2 實(shí)驗(yàn)試件
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3 疲勞壽命實(shí)驗(yàn)
3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其參數(shù)
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4 結(jié)語(yǔ)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片TC4鈦合金振動(dòng)疲勞裂紋擴(kuò)展研究及剩余壽命預(yù)測(cè)[J]. 孫宇博,雷娟娟. 表面技術(shù). 2016(09)
[2]不同表面改性強(qiáng)化處理對(duì)TC4鈦合金表面完整性及疲勞性能的影響[J]. 高玉魁. 金屬學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]離心式滾磨光整加工鈦合金的數(shù)值模擬分析[J]. 張曉東,李秀紅,李文輝,楊勝?gòu)?qiáng). 表面技術(shù). 2014(05)
[4]AM50鎂合金孔擠壓強(qiáng)化對(duì)其疲勞性能的影響[J]. 田峰,楊輝. 表面技術(shù). 2014(01)
[5]噴丸表面覆蓋率對(duì)Ti60高溫鈦合金疲勞性能的影響[J]. 王欣,蔡建明,王強(qiáng),宋穎剛,陸峰. 中國(guó)表面工程. 2011(05)
[6]Numerical Calculation and Experimental Research on Residual Stresses in Precipitation-hardening Layer of NAK80 Steel for Shot Peening[J]. MIAO Hong 1,2,ZUO Dunwen 1,WANG Min 1,ZHANG Ruihong 2,and WANG Hongfeng 1 1 Jiangsu Key Laboratory of Precision and Micro-Manufacturing Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China 2 College of Mechanical Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225000,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(03)
[7]噴丸強(qiáng)化對(duì)TC4鈦合金組織結(jié)構(gòu)的影響[J]. 高玉魁. 稀有金屬材料與工程. 2010(09)
[8]離心式滾磨加工技術(shù)及實(shí)用工藝選擇[J]. 楊勝?gòu)?qiáng). 磨床與磨削. 1997(03)
博士論文
[1]表面改性與完整性對(duì)鈦合金疲勞行為的影響[D]. 杜東興.西北工業(yè)大學(xué) 2014
[2]表面納米化對(duì)鈦及其合金疲勞性能的影響[D]. 溫愛(ài)玲.大連交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]離心滾磨光整加工改善鈦合金抗疲勞性能的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張曉東.太原理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3183638
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