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机加工表面残余应力及其疲劳寿命评价的研究进展

何少杰 , 杨文玉 , 郭步鹏 , 周瑞虎

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.06.023

随着航空、航天、核电、海洋装备、汽车制造行业的蓬勃发展，特别是国家空天深海战略的实施，高腐蚀、高交变载荷等复杂服役环境对零件的可靠性和使用寿命的要求日趋严格。机械加工表面完整性作为零件性能指标的评价标准，得到越来越多的重视。残余应力作为表面完整性的重要参数之一，与零件疲劳寿命和使用性能密切相关，因此有必要对机械加工过程中残余应力的生成机理进行研究。主要介绍了机械加工表面残余应力的定义及其对材料性能的影响，对中子衍射法和X射线衍射法检测残余应力的优缺点进行了比较，从实验方法、解析方法以及有限元方法3个方面对机械加工过程中残余应力的生成机理进行了总结，分析了切削参数、刀具几何、材料性质对残余应力生成的影响，总结了残余应力与疲劳寿命之间的作用关系。最后，探讨了机械加工表面残余应力生成机理以及疲劳寿命评价研究过程中存在的问题。

关键词: 可靠性 , 机械加工 , 表面完整性 , 残余应力 , 疲劳寿命 , 生成机理

镍铝青铜切削加工本构模型参数辨识

付中涛 , 杨文玉 , 曾思琪 , 郭步鹏 , 胡树兵

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64207-3

镍铝青铜材料因具有较高的强度、耐磨损及优异的抗应力腐蚀特性而广泛用于螺旋桨的制造中。为了建立其在高应变率条件下的本构关系，提出一种切削加工过程中 Johnson?Cook 模型参数辨识的新方法。该方法综合了 SHPB 动态压缩实验、可预测切削力模型及直角切削实验。首先，根据 SHPB 实验得到镍铝青铜在不同应变率和温度下的真实流变应力?应变曲线；然后，建立关于预测流变应力和实验流变应力的目标函数，将 SHPB 实验辨识的本构参数作为初值，采用 PSO 算法反演得到最终的本构参数；最后，对可预测切削力模型和有限元仿真获得的切削力进行对比，验证了所辨识参数的准确性。

关键词: 镍铝青铜 , 本构参数 , Johnson-Cook 模型 , 辨识方法

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