TC4鈦合金葉片模擬件激光沖擊的數(shù)值仿真研究
發(fā)布時間:2021-09-18 16:47
葉片作為航空發(fā)動機/燃汽輪機的關(guān)鍵零部件,在高速高壓高負載等極端服役工況下,要求具有優(yōu)異的抗疲勞、抗外物損傷性能和高可靠性。激光沖擊強化技術(shù)是一種優(yōu)異的表面強化技術(shù),顯著的強化效果得到國內(nèi)外學(xué)者的認可,并成功應(yīng)用于包括葉片在內(nèi)的重要零部件的強化處理。為了減小激光沖擊強化導(dǎo)致的葉片變形,提高葉片激光沖擊強化尺寸精度,需要對葉片的加工工藝進行深入研究,達到控制變形提高葉片綜合性能的目的。本文基于ABAQUS有限元仿真平臺和實驗研究,從激光參數(shù)和工藝方法研究葉片模擬件的強化效果和變形,為葉片的加工提供參考依據(jù)。1.介紹了ABAQUS有限元仿真平臺應(yīng)用于激光沖擊的基本過程,分析了沖擊波在薄壁零件內(nèi)部的傳播和塑性應(yīng)變的過程,研究了脈沖寬度、沖擊次數(shù)、峰值壓力以及光斑的形狀和大小對殘余應(yīng)力分布的影響。隨著脈沖寬度、沖擊次數(shù)和峰值壓力的增加,所產(chǎn)生的最大殘余壓應(yīng)力增大,同一深度下,殘余壓應(yīng)力的幅值也增大。相同的沖擊參數(shù)作用下,面積較大的光斑所產(chǎn)生的最大殘余壓應(yīng)力比面積小的大。相同工藝參數(shù)下,以圓形光斑(直徑2.5mm)、方形光斑(邊長2.5mm)和橢圓光斑(短軸2.5mm)進行激光沖擊強化,結(jié)果表明...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
激光沖擊原理圖
強激光與靶材表面形成的轟炸波和燃燒波[3]
用彈簧模型說明殘余應(yīng)力產(chǎn)生的示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]激光沖擊在材料成形領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 楊豐槐,盧國鑫,楊青天,張永康. 航空材料學(xué)報. 2018(06)
[2]邊界約束條件對薄板激光噴丸誘導(dǎo)殘余應(yīng)力和塑性變形的影響[J]. 黃志偉,張興權(quán),章艷,裴善報,黃志來,陳彬. 紅外與激光工程. 2017(08)
[3]薄壁結(jié)構(gòu)雙側(cè)異步激光噴丸強化試驗研究[J]. 王冬宇,胡永祥,姚振強. 航空制造技術(shù). 2017(08)
[4]激光沖擊強化技術(shù)研究及其在航空葉片上的應(yīng)用[J]. 周東呈,花國然,朱娟,曹宇鵬,徐影. 熱加工工藝. 2016(20)
[5]激光沖擊強化提高外物打傷TC4鈦合金疲勞強度的試驗研究[J]. 李東霖,何衛(wèi)鋒,游熙,張金,羅思海,楊竹芳,聶祥樊. 中國激光. 2016(07)
[6]金屬材料塑性變形機制[J]. 丁華,張智凱. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(05)
[7]激光沖擊強化技術(shù)的研究進展[J]. 喬紅超,高宇,趙吉賓,陸瑩,趙亦翔. 中國有色金屬學(xué)報. 2015(07)
[8]激光沖擊對TC11鈦合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 聶祥樊,何衛(wèi)鋒,臧順來,王學(xué)德,李玉琴,柴艷. 航空動力學(xué)報. 2014(02)
[9]激光沖擊葉片榫頭變形控制與疲勞試驗[J]. 何衛(wèi)鋒,李應(yīng)紅,聶祥樊,李志豐,周留成. 航空學(xué)報. 2014(07)
[10]TC4鈦合金板材激光沖擊強化動態(tài)應(yīng)力波傳播特性的數(shù)值模擬與實驗[J]. 李玉杰,陳東林,熊竻琦,周留成. 塑性工程學(xué)報. 2011(04)
博士論文
[1]激光選區(qū)熔化Ti6Al4V可控多孔結(jié)構(gòu)制備及機理研究[D]. 孫健峰.華南理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鈦合金高速銑削力試驗與有限元數(shù)值分析[D]. 易俊杰.南京航空航天大學(xué) 2009
本文編號:3400490
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
激光沖擊原理圖
強激光與靶材表面形成的轟炸波和燃燒波[3]
用彈簧模型說明殘余應(yīng)力產(chǎn)生的示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]激光沖擊在材料成形領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 楊豐槐,盧國鑫,楊青天,張永康. 航空材料學(xué)報. 2018(06)
[2]邊界約束條件對薄板激光噴丸誘導(dǎo)殘余應(yīng)力和塑性變形的影響[J]. 黃志偉,張興權(quán),章艷,裴善報,黃志來,陳彬. 紅外與激光工程. 2017(08)
[3]薄壁結(jié)構(gòu)雙側(cè)異步激光噴丸強化試驗研究[J]. 王冬宇,胡永祥,姚振強. 航空制造技術(shù). 2017(08)
[4]激光沖擊強化技術(shù)研究及其在航空葉片上的應(yīng)用[J]. 周東呈,花國然,朱娟,曹宇鵬,徐影. 熱加工工藝. 2016(20)
[5]激光沖擊強化提高外物打傷TC4鈦合金疲勞強度的試驗研究[J]. 李東霖,何衛(wèi)鋒,游熙,張金,羅思海,楊竹芳,聶祥樊. 中國激光. 2016(07)
[6]金屬材料塑性變形機制[J]. 丁華,張智凱. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(05)
[7]激光沖擊強化技術(shù)的研究進展[J]. 喬紅超,高宇,趙吉賓,陸瑩,趙亦翔. 中國有色金屬學(xué)報. 2015(07)
[8]激光沖擊對TC11鈦合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 聶祥樊,何衛(wèi)鋒,臧順來,王學(xué)德,李玉琴,柴艷. 航空動力學(xué)報. 2014(02)
[9]激光沖擊葉片榫頭變形控制與疲勞試驗[J]. 何衛(wèi)鋒,李應(yīng)紅,聶祥樊,李志豐,周留成. 航空學(xué)報. 2014(07)
[10]TC4鈦合金板材激光沖擊強化動態(tài)應(yīng)力波傳播特性的數(shù)值模擬與實驗[J]. 李玉杰,陳東林,熊竻琦,周留成. 塑性工程學(xué)報. 2011(04)
博士論文
[1]激光選區(qū)熔化Ti6Al4V可控多孔結(jié)構(gòu)制備及機理研究[D]. 孫健峰.華南理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鈦合金高速銑削力試驗與有限元數(shù)值分析[D]. 易俊杰.南京航空航天大學(xué) 2009
本文編號:3400490
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