不同搭接率下激光沖擊金屬殘余應(yīng)力場的數(shù)值模擬與分析

1.9萬字 43頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)

摘要
激光沖擊強化技術(shù)是一種新型金屬材料表面強化技術(shù)利用激光等離子體沖擊波的力學(xué)效應(yīng)在金屬表面形成較大、較深的殘余壓應(yīng)力殘余壓應(yīng)力會降低交變載荷中的拉應(yīng)力水平，使平均應(yīng)力水平下降，從而提高疲勞裂紋萌生壽命。同時殘余壓應(yīng)力的存在，可引起裂紋的閉合效應(yīng)，從而有效降低疲勞裂紋擴展的驅(qū)動力，延長疲勞裂紋擴展壽命。同時伴隨產(chǎn)生表層晶粒細化和高密度位錯、形變孿晶等亞結(jié)構(gòu)組織從而大幅提高金屬材料的性能。該技術(shù)對改善金屬材料性能有重要意義。
本文基于有限元軟件ABAQUS處理高度非線性問題的強大功能。根據(jù)激光沖擊金屬的原理，用ABAQUS軟件構(gòu)造304不銹鋼薄板的機械模型，定義邊界條件，材料屬性，設(shè)置分析步，確定表面位置，第一次加載荷顯式分析和回彈分析，將第一次沖擊結(jié)果輸入再次加載。通過改變表面的位置來模擬不同的搭接率（30%，50%，70%）下的激光沖擊的過程，得到3種不同的剖面及平面殘余應(yīng)力云紋圖，得出在一定范圍內(nèi)，殘余壓應(yīng)力值隨著搭接率的增加而增加，但搭接率過大也會影響生產(chǎn)效率的結(jié)論。


關(guān)鍵詞：激光沖擊強化技術(shù) 殘余應(yīng)力場 有限元軟件 數(shù)值模擬與分析