高温合金激光冲击强化数值模拟及其疲劳寿命预测
2021-10-28郭小军胡殿印
机械工程材料 2021年10期
关键词:模型
郭小军,苏 潇,胡殿印,3,4
(1.中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所,株洲 412002; 2.北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京 100191; 3.北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室,北京 100191; 4.先进航空发动机协同创新中心,北京 100191)
0 引 言
激光冲击强化是一种通过改善零部件表面完整性状态来有效增强其抗疲劳性能的表面改性技术。以涡轮盘为代表的航空发动机关键件对疲劳性能的要求非常苛刻,其表面强化技术的发展需求日益迫切。20世纪末,激光冲击强化开始应用于航空航天领域,目前该技术已成功应用于商用、军用航空发动机的转子叶片表面处理方面,成功实现了受损叶片的修理,节约了大量的使用成本和保养费用[1-2]。随着技术的进步,出现了很多激光冲击强化在航空发动机整体叶盘、榫槽等部位应用的研究报道[3-6]。
激光冲击强化后的残余应力预测一直是研究的重点和热点。国内外学者借助有限元模拟方法研究了不同工艺参数下激光冲击强化效果的变化规律[7]。CORREA等[8-9]采用数值模拟方法研究了脉冲序列前进方向、受冲击材料的边缘效应等因素对激光冲击强化后应力分布的影响。HUANG等[10]采用数值模拟方法研究了工艺参数对激光冲击强化后残余应力场的影响规律,并采用镁合金试样进行了试验验证。王文兵等[11]、胡永祥[12]分析了不同冲击路径、不同搭接率以及不同冲击次数下的激光冲击强化效果,并进行了试验验证。……
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