董　星,　陈长霞,　吴斌斌,　党建毅

(黑龙江科技学院 机械工程学院, 哈尔滨 150027)



柱面零件喷丸强化残余应力场的数值模拟

董星,陈长霞,吴斌斌,党建毅

(黑龙江科技学院 机械工程学院, 哈尔滨 150027)

为研究柱面零件喷丸强化残余应力场的分布规律,应用ABAQUS软件模拟了单粒球形弹丸冲击柱面曲线轮廓零件靶体过程。接触碰撞数值模拟采用动态接触对惩罚函数法,计算方法采用中心差分时间显式算法,模型加载模式采用弹丸速度加载,模拟获得了喷丸强化残余应力场和位移场的分布规律。柱面靶体喷丸时,靶体表面产生的周向残余压应力和轴向残余压应力不等,且表面周向残余压应力略小于表面轴向残余压应力;靶体上产生的最大周向残余压应力和最大轴向残余压应力出现在距靶体表面相同深度位置,但最大周向残余压应力略小于最大轴向残余压应力,而周向残余压应力层深度略大于轴向残余压应力层深度。

喷丸强化; 残余应力场; 数值模拟; 柱面零件

0　引　言

喷丸强化是提高金属零部件疲劳寿命和抗应力腐蚀能力的有效途径之一。以提高疲劳寿命为例,它对碳钢、合金钢、铝合金、钛合金、铁基热强合金以及镍基热强合金等材料抗交变载荷的疲劳寿命都能得到显著的提高,有的达几倍、甚至十几倍以上。目前,该技术已广泛应用于航空、航天、汽车、核动力、兵器、石油、煤炭、化工等众多工业领域[1-2]。喷丸强化过程中材料表层发生剧烈塑性形变并引入残余压应力场,因此,了解喷丸强化残余应力场的分布规律,对提高喷丸强化工艺水平十分重要。……