强 斌， 李亚东， 顾 颖， 杨元录

(1.西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031;2.江苏中泰桥梁钢构股份有限公司，江苏 泰州 214521)

喷丸技术利用铸铁或陶瓷丸以一定的速度冲 击结构件，使其表面产生不均匀的塑性变形.喷丸技术被用来对桥梁用钢板进行表面处理，其功效主要体现在3个方面:一是可以对钢板表面进行除锈;二是使表面粗糙度达到涂装要求;三是喷丸会导致表层有限深度内产生残余压应力，有利于抑制疲劳裂纹的萌生和扩展，提高了结构件的使用寿命［1-3］.

众多学者对喷丸技术进行了大量的研究.鉴于喷丸处理的试验研究非常耗时费力，相比之下大型商用有限元软件如ABAQUS、ANSYS等可以直观地展示整个动态喷丸过程，方便进行参数研究，因而得到了更多应用.

对喷丸过程的计算机模拟，已发展了多种模型.Hong等［4］建立了单丸有限元模型，分析了弹丸直径、冲击速度、入射角度和喷射次数对靶材表面残余应力的影响.Meo等［5］建立了单丸的轴对称模型，验证了喷丸处理产生的表面残余压应力可以有效削弱由于焊接导致的残余拉应力.然而，喷丸是一个非常复杂的过程，参与喷射的弹丸数量很多，简单的单丸模型存在一定的局限性.Meguid等［6］发展了单丸、双丸以及多丸三维模型，分析了单丸情况下弹丸尺寸、速度、形状对残余应力的影响，讨论了双丸弹丸间距对等效应力轨迹的作用以及靶材的应变硬化率对塑性区形成和分布的影响.Majzoobi等［7］模拟了……