單丸粒和雙丸粒噴丸模型的有限元模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-07-02 12:22
為了研究復(fù)合噴丸的工藝效果,運(yùn)用ABAQUS有限元軟件模擬噴丸過程,建立了單丸粒和雙丸粒的三維有限元模型。研究了彈丸速度、彈丸半徑及靶材幾何特征對(duì)殘余應(yīng)力場和等效塑性應(yīng)變影響的一般規(guī)律,并研究了二次沖擊時(shí)彈丸速度和彈丸半徑對(duì)強(qiáng)化效果的影響。單丸粒噴丸模型的仿真結(jié)果表明,隨著彈丸速度和彈丸半徑增大,表面殘余壓應(yīng)力、殘余壓應(yīng)力最大值及殘余壓應(yīng)力層深度均增大,等效塑性應(yīng)變層深度也隨之增大。單丸粒噴丸強(qiáng)化不同幾何特征靶材表面時(shí)的強(qiáng)化效果從大到小依次為凹槽面、平面、圓柱面和球面。雙丸粒噴丸強(qiáng)化在靶材表面引入的殘余應(yīng)力和最大殘余應(yīng)力均大于單丸粒噴丸。當(dāng)?shù)?個(gè)丸粒選擇較小的彈丸半徑時(shí),可在靶材淺表面形成更大的殘余壓應(yīng)力。
【文章來源】:塑性工程學(xué)報(bào). 2020,27(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖2 雙丸粒噴丸的有限元模型
假設(shè)彈丸速度v為60 m·s-1,不同半徑(r=0.2、0.4、0.6和0.8 mm)下單丸粒撞擊平面靶材后,沿深度方向靶材殘余應(yīng)力及等效塑性應(yīng)變分布如圖4所示。從圖4可知,隨著彈丸半徑增大,殘余壓應(yīng)力層深度明顯增大,最大殘余壓應(yīng)力值先增大,然后逐漸保持穩(wěn)定,并非隨著彈丸半徑的增大而一直增大。工件表面處的最大等效塑性應(yīng)變值基本不發(fā)生改變,最大等效塑性應(yīng)變出現(xiàn)的位置隨單丸半徑增大向?qū)由罘较蛞苿?dòng)。2.3 靶材的不同表面幾何特征的影響
結(jié)果表明,靶材的不同表面幾何特征會(huì)對(duì)殘余應(yīng)力場的分布產(chǎn)生一定的影響。靶材從球面、圓柱面、平面到凹槽面,噴丸所產(chǎn)生的表面殘余壓應(yīng)力值、殘余壓應(yīng)力層深度和殘余壓應(yīng)力最大值依次增大(圖5a)。由圖5b可知,靶材的不同表面幾何特征也會(huì)影響等效塑性應(yīng)變的最大值。最大等效塑性應(yīng)變值從球面、圓柱面、平面到凹槽面依次減小。3 雙丸粒噴丸的仿真
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于均勻設(shè)計(jì)的噴丸指標(biāo)響應(yīng)面模型建立及應(yīng)用[J]. 田碩,尚建勤. 塑性工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]預(yù)應(yīng)力激光沖擊噴丸成形有限元模擬[J]. 李清,萬敏,李衛(wèi)東,黃遐,曾元松. 塑性工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]基于多彈丸模型的TC4鈦合金超聲噴丸仿真研究[J]. 王謐,張曉曉. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(17)
[4]噴丸試件表面粗糙度與殘余應(yīng)力相關(guān)性研究[J]. 邱欽宇,王建明,鄭林彬. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(08)
[5]新型軸承鋼的始鍛和終鍛溫度優(yōu)化[J]. 李磊,應(yīng)紀(jì)來. 鍛壓技術(shù). 2018(06)
[6]基于CFD-DEM仿真的噴丸工藝參數(shù)優(yōu)選[J]. 劉雪梅,顧佳巍,祁國棟,楊連生,李愛平. 表面技術(shù). 2018(01)
[7]不同入射角彈丸強(qiáng)化殘余應(yīng)力場的數(shù)值模擬[J]. 周志近,單以才. 表面技術(shù). 2017(10)
[8]34CrNiMo6鋼復(fù)合噴丸強(qiáng)化的有限元模擬[J]. 梁若,龐思勤,程冠華,張磊,項(xiàng)俊鋒,白龍,陳建軍,解麗靜. 航空制造技術(shù). 2017(10)
[9]不同噴丸強(qiáng)度下鎳鋁青銅的表面噴丸強(qiáng)化效果[J]. 熊諦,王立強(qiáng),徐小嚴(yán),呂玉廷,呂維潔. 機(jī)械工程材料. 2017(04)
[10]單丸粒噴丸模型和多丸粒噴丸模型的有限元模擬[J]. 李雁淮,王飛,呂堅(jiān),徐可為. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
博士論文
[1]高強(qiáng)雙相鋼噴丸強(qiáng)化及其XRD表征[D]. 付鵬.上海交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]噴丸殘余應(yīng)力場及表面粗糙度數(shù)值模擬研究[D]. 王利平.山東大學(xué) 2015
本文編號(hào):3260457
【文章來源】:塑性工程學(xué)報(bào). 2020,27(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
圖2 雙丸粒噴丸的有限元模型
假設(shè)彈丸速度v為60 m·s-1,不同半徑(r=0.2、0.4、0.6和0.8 mm)下單丸粒撞擊平面靶材后,沿深度方向靶材殘余應(yīng)力及等效塑性應(yīng)變分布如圖4所示。從圖4可知,隨著彈丸半徑增大,殘余壓應(yīng)力層深度明顯增大,最大殘余壓應(yīng)力值先增大,然后逐漸保持穩(wěn)定,并非隨著彈丸半徑的增大而一直增大。工件表面處的最大等效塑性應(yīng)變值基本不發(fā)生改變,最大等效塑性應(yīng)變出現(xiàn)的位置隨單丸半徑增大向?qū)由罘较蛞苿?dòng)。2.3 靶材的不同表面幾何特征的影響
結(jié)果表明,靶材的不同表面幾何特征會(huì)對(duì)殘余應(yīng)力場的分布產(chǎn)生一定的影響。靶材從球面、圓柱面、平面到凹槽面,噴丸所產(chǎn)生的表面殘余壓應(yīng)力值、殘余壓應(yīng)力層深度和殘余壓應(yīng)力最大值依次增大(圖5a)。由圖5b可知,靶材的不同表面幾何特征也會(huì)影響等效塑性應(yīng)變的最大值。最大等效塑性應(yīng)變值從球面、圓柱面、平面到凹槽面依次減小。3 雙丸粒噴丸的仿真
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于均勻設(shè)計(jì)的噴丸指標(biāo)響應(yīng)面模型建立及應(yīng)用[J]. 田碩,尚建勤. 塑性工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]預(yù)應(yīng)力激光沖擊噴丸成形有限元模擬[J]. 李清,萬敏,李衛(wèi)東,黃遐,曾元松. 塑性工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]基于多彈丸模型的TC4鈦合金超聲噴丸仿真研究[J]. 王謐,張曉曉. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(17)
[4]噴丸試件表面粗糙度與殘余應(yīng)力相關(guān)性研究[J]. 邱欽宇,王建明,鄭林彬. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(08)
[5]新型軸承鋼的始鍛和終鍛溫度優(yōu)化[J]. 李磊,應(yīng)紀(jì)來. 鍛壓技術(shù). 2018(06)
[6]基于CFD-DEM仿真的噴丸工藝參數(shù)優(yōu)選[J]. 劉雪梅,顧佳巍,祁國棟,楊連生,李愛平. 表面技術(shù). 2018(01)
[7]不同入射角彈丸強(qiáng)化殘余應(yīng)力場的數(shù)值模擬[J]. 周志近,單以才. 表面技術(shù). 2017(10)
[8]34CrNiMo6鋼復(fù)合噴丸強(qiáng)化的有限元模擬[J]. 梁若,龐思勤,程冠華,張磊,項(xiàng)俊鋒,白龍,陳建軍,解麗靜. 航空制造技術(shù). 2017(10)
[9]不同噴丸強(qiáng)度下鎳鋁青銅的表面噴丸強(qiáng)化效果[J]. 熊諦,王立強(qiáng),徐小嚴(yán),呂玉廷,呂維潔. 機(jī)械工程材料. 2017(04)
[10]單丸粒噴丸模型和多丸粒噴丸模型的有限元模擬[J]. 李雁淮,王飛,呂堅(jiān),徐可為. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
博士論文
[1]高強(qiáng)雙相鋼噴丸強(qiáng)化及其XRD表征[D]. 付鵬.上海交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]噴丸殘余應(yīng)力場及表面粗糙度數(shù)值模擬研究[D]. 王利平.山東大學(xué) 2015
本文編號(hào):3260457
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