王小红
,
张丁非
,
彭建
,
周绸
,
高伟
材料热处理学报
以AZ31镁合金棒材为研究对象,分别测量了AZ31镁合金棒材在不同温度下的应力应变曲线及不同温度、不同残余拉伸应变下的残余挠度.建立有限元模型,模拟了上述试样拉伸矫直后的残余挠度和残余应力场,并将模拟的不同温度、不同残余拉伸应变下的残余挠度和测量结果进行了比较,二者吻合较好,证明所建立的模型是有效的.在此基础上,分析了拉伸矫直残余应力场,随拉伸应变、拉伸温度的变化规律,研究表明在矫直温度220℃、残余拉伸应变为2%时进行拉伸矫直,夹持部位不易打滑、且在夹持端的残余应力最小及残余应力影响区最小,并可采用小拉伸量、多次拉伸的方式进一步减小其残余挠度.
关键词:
拉伸矫直
,
AZ31棒材
,
残余挠度
,
残余应力场
龙震海
,
赵文祥
,
王西彬
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.02.006
为研究高速铣削加工表面残余应力分布,在统计试验设计指导下,使用X射线衍射/电解抛光方法对试样表层、次表层残余应力分布进行测量,得出残余应力分布曲线经验预报公式,探讨切削参数对残余压应力场特征指标的影响规律.研究结果表明,合理的高速切削工艺将在加工表面内引入类似喷丸强化效果的残余压应力场;(3,1)有理式模型与三阶多项式模型是描述高速铣削引入残余应力分布曲线的有效拟合公式;高速切削工艺参数对加工表面残余应力场的产生有直接影响,每齿进给量是决定残余压应力分布的关键因素,每齿进给量的变化将引起残余应力场形成机理的改变.
关键词:
高速加工
,
残余应力场
,
峰值应力作用深度
,
经验建模
龙震海
,
赵文祥
,
王西彬
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.06.010
经过对超高强度钢工件高速切削加工表面质量的系统研究,发现在某种特定的切削条件下,工件表面质量将会发生显著改变.该变化不仅表现为表面特征的大幅改善,如表面粗糙度可以控制在0.4μm以下,无宏观裂纹发生等,还表现为表层及次表层显微硬度的明显提高、最大残余压应力深度的大幅增加(达到0.35 mm)以及表面耐磨性能的显著增强等.研究结果表明,合理的切削工艺将极有可能成为一种能够在获得工件结构形状与精度指标的同时,对加工表面表层、次表层的组织特性与工件使用性能产生积极影响的表面强化手段.
关键词:
热-力耦合
,
表面强化
,
高速切削
,
残余应力场
王文武
,
李继红
,
赵鹏康
,
张敏
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.01.019
采用有限单元法,模拟连续油管钢带斜焊及形变热处理过程中温度场和残余应力场的分布情况.结果表明:在焊接过程中焊缝附近温度梯度很大,远离焊缝的地方温度梯度渐渐趋于平缓;随着焊接热源的移动,温度中心也随之移动,最高温度可达母材的熔点,能量集中在很小的范围内,造成高度集中的瞬时热输入.焊后残余应力主要集中在焊缝附近,最大应力值为432 MPa;形变热处理之后残余应力集中分布在热处理区域的边界,最大应力值为431 MPa.对比发现形变热处理并不能减小或消除焊接残余应力,只能使残余应力重新分配,远离焊缝附近,使该位置的材料趋于安全.
关键词:
连续油管
,
形变热处理
,
有限元
,
温度场
,
残余应力场
胡正云
,
李满福
,
谢兰生
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.4.007
利用有限元软件建立了TB6钛合金激光喷丸以及机械喷丸的三维数值分析模型,研究了不同工艺参数对残余应力场的影响;对比了两种喷丸工艺所形成的应力波和各自的衰减规律;研究了两种喷丸工艺的复合强化工艺对残余应力场的影响.结果表明:激光喷丸形成的平面波造成较深的应力影响层,深度可达1.5mm;机械喷丸形成的球面波产生较大的残余应力,最大残余压应力可以达到屈服强度的1.1倍.塑性应变越大残余应力越大,塑性应变层与残余应力影响层深度相近;在两者复合强化工艺中,残余应力影响层深度与激光喷丸的相近,最大残余压应力可达屈服强度的1.2倍.
关键词:
激光喷丸
,
机械喷丸
,
有限元模拟
,
应力波
,
残余应力场
胡永会
,
吴运新
中国材料进展
建立7075铝合金厚板淬火残余应力场数学模型，理论与实验探讨振动时效中淬火残余应力场对板固有频率的影响。结果表明，板尺寸、密度、均匀性等物理材料特性确定时，其固有频率主要受到残余应力场的分布状态影响，且高阶固有频率受残余应力的影响比低阶固有频率大。淬火残余应力场总是增大板的固有频率，振动时效消减或均匀化残余应力的同时，也将降低各阶次固有频率。
关键词:
7075铝合金
,
淬火
,
残余应力场
,
振动时效
,
固有频率
卢国鑫
,
王强
,
陆峰
材料保护
过去,结合喷丸气压和弹丸动能进行数值模拟研究喷丸强化效果的报道不多.采用ABAQUS/Explicit有限元软件对300M钢喷丸强化过程进行数值模拟,在喷丸气压和动能相等的条件下,通过改变弹丸直径确定不同工艺参数对金属靶材进行喷丸处理,对比分析了金属靶材表面残余应力场变化曲线、表面法向位移变化曲线以及表面等效塑性应变.结果表明:不同的喷丸工艺下均可使金属靶材表面获得一定深度的残余压应力场,靶材表面的能残余压应力场强度随弹丸直径增加而增加;对靶材金属施加相同弹丸动能输入时,不同喷丸工艺喷丸效果差距不明显,这为相同喷丸强化要求条件下选取不同喷丸工艺参数提供了理论依据.
关键词:
喷丸强化
,
残余应力场
,
表面法向位移
,
等效塑性应变
,
喷丸气压
,
弹丸动能
钟丽琼
,
严振
,
梁益龙
,
姜云
,
徐军
,
易艳良
稀有金属材料与工程
采用化学腐蚀剥层的方法在X射线应力衍射仪上测定喷丸与未喷丸TC11钛合金表层残余应力场,并测试了此应力场下r=-1,0.1两不同应力比下1×107次的高周疲劳,拟合成疲劳S-N曲线.使用OM、SEM、EDS、超显微硬度仪对材料原始组织、表面形貌、断口形貌、源区成分及疲劳试验后表层硬度变化进行了观察和测定.结果表明,喷丸后在TC11钛合金表层形成一个“钩”形分布的残余压应力场,且层深0.122 mm处压应力值达-463 MPa.此应力场能显著改善其拉/压疲劳性能,而对其拉/拉疲劳性能几乎不起作用.拉/压和拉/拉疲劳试验后,TC11钛合金喷丸试样表层硬度梯度都有降低的趋势,但未喷丸试样却呈上升趋势.
关键词:
残余应力场
,
应力比
,
S-N曲线
,
TC11钛合金
田帅
,
刘培根
材料保护
为了研究适宜S280新型超高强度不锈钢的喷丸强化工艺,对S280钢进行不同工艺的喷丸强化,分析了S280钢及其不同工艺喷丸强化后的试样的表面形貌、粗糙度、旋转弯曲疲劳寿命以及疲劳断口形貌,测定了喷丸强化试样的残余应力场.结果表明:喷丸强化后S280钢疲劳寿命有了显著的提高,而大强度的铸钢丸喷丸对其疲劳寿命提高更为有利；喷丸前后的S280钢的疲劳裂纹源均在表面,但喷丸强化使疲劳裂纹由多源变为单源.
关键词:
喷丸强化
,
S280超高强度不锈钢
,
疲劳性能
,
残余应力场
