钛合金TC4退火数值模拟

毛坯残余应力对薄壁件整体加工变形有重要影响。利用大型通用有限元软件ANSYS10.0对钛合金TC4进行退火过程数值模拟研究,通过数值模拟获得了退火过程中温度的变化、残余应力的分布及最终冷却后的残余应力状态。为研究TC4的加工变形规律,提供了具有初始残余应力场的数字化毛坯。     

预应力切削加工TC4钛合金表面残余应力的有限元模拟

采用预应力切削方法对TC4钛合金进行加工,建立了预应力切削TC4钛合金的有限元模型,模拟了不同预应力下锯齿状切屑的形成过程及加工表面的残余应力分布情况,然后将模拟结果与试验结果进行了对比。结果表明:预应力切削可以调整已加工表面的残余应力分布状态和应力值,在弹性变形范围内,预应力越大,加工后表面的残余压应力越大,残余压应力的分布也越深;预应力对锯齿状切屑的形成无明显影响;模拟结果和试验结果具有较好的一致性。     

钛合金拉伸高速铣削试验研究

通过对钛合金TC4在拉伸状态下的铣削试验,重点研究了高速铣削对钛合金TC4(Ti6A14V)表面残余应力和表面粗糙度的影响,得到了在不同切削参数下钛合金TC4表面残余应力和表面粗糙度的实验数据.实验结果表明,拉伸装夹基本不影响表面粗糙度,但可以大大提高加工表面残余压应力并增大残余压应力层的厚度,为开展钛合金拉伸高速铣削加工提供了依据.     

TC18航空钛合金机械研磨处理疲劳特性实验研究

介绍了对TC18航空钛合金表面进行不同时间的机械研磨处理的情况,并利用X射线衍射技术对机械研磨处理前后试样表面残余应力状态进行测定;分析了不同研磨时间处理后试样中残余应力分布对航空钛合金试样疲劳强度的影响。实验研究表明,机械研磨处理在TC18钛合金试样表面产生了高幅值残余压应力,它能有效地抑制疲劳裂纹的扩展,在一定时间范围内,随着研磨时间的增加,疲劳强度逐渐改善。     

低成本钛合金激光-电弧复合焊接仿真分析

以10 mm的TC4LCA钛合金板为母材,建立TC4LCA板材有限元焊接接头模型,应用Marc软件对热源进行校核,校核结果吻合度较好,并对温度场和应力场进行模拟计算,结果表明焊缝底部位置存在较大残余应力,是焊接缺陷敏感区域;焊后试件中间位置横截面横向残余应力呈现上表面与下表面两端受压、中间受拉的状态,板厚方向残余应力数值较小。     

激光冲击TC4钛合金残余应力热松弛数值模拟研究

为了研究高温对激光冲击TC4钛合金残余应力的影响,采用PROCUDO200激光喷丸系统对TC4试样进行强化处理,采用XL-640型应力仪测量了保温550℃前后激光冲击TC4钛合金表层残余应力。采用ABAQUS软件,基于Johnson-Cook本构方程和双曲正弦Arrhenius-type方程,创建了可预测保温前后激光冲击TC4残余应力场的有限元模型。研究表明：在550℃下,随着保温时间的延长,表面残余压应力不断减小;当保温时间超过30 min后,表面残余压应力的减小幅度降低;保温60 min后,激光冲击TC4表面残余应力的测量值和模拟值基本一致,说明该有限元模型能准确预测残余应力热松弛规律,残余应力的热松弛可能与保温期间塑性变形层的热回复过程和动态再结晶有关。     

基于Deform3D对磨削表面残余应力的仿真研究

针对钛合金材料磨削加工难的特点,利用有限元软件Deform 3D通过建立能够反映材料在磨削过程中表现出的大应变、高温及高应变率的Johnson-Cook材料本构模型来模拟钛合金TC4的磨削加工过程,并对磨削后工件所受的残余应力进行了分析。验证了有限元模型的有效性和正确性,为完善钛合金残余应力的研究以及工艺参数的优化选择指明了方向。     

残余应力重分布引起的结构件铣削变形研究

航空铝合金结构件毛坯在成形过程中产生很大的残余应力,使得其在后续机械加工过程中极易发生翘曲变形,这已经成为国防武器快速开发和高效加工的瓶颈.采用有限元数值模拟技术,建立了航空铝合金板材残余应力释放引起加工变形的力学模型,分析了在7050T7451铝合金板材材料去除过程中残余应力释放引起的加工变形规律,并针对7050T7451隔框零件进行铣削加工变形实验研究,并与有限元模拟结果进行比较,验证了数值模拟结果具有较高的精确度.     

航空结构件残余应力释放引起加工变形的数值模拟

航空铝合金结构件毛坯在成形过程中产生很大的残余应力,使其在后续机械加工过程中极易发生翘曲变形,采用有限元数值模拟技术,建立了航空铝合金板材残余应力释放引起加工变形的力学模型,分析了在7075T7351铝合金板材材料去除过程中残余应力释放引起的加工变形规律,并针对7075T7351隔框零件进行铣削加工变形实验研究,并与有限元模拟结果进行比较,验证了数值模拟结果具有较高的精确度。     

7050铝合金法兰盘表面淬火残余应力和拉伸断裂有限元分析

考虑7050铝合金材料的非线性力学性能、热物性参数,利用有限元方法对7050铝合金法兰盘零件表面进行淬火数值模拟。在获得残余应力的基础上,模拟不同热处理温度对法兰淬火后残余应力的影响。分析该过程中其残余应力与热处理温度之间的关系,结果表明法兰淬硬层残余应力与淬火温度基本呈线性增大关系。当淬火温度达到500℃时,其残余应力接近材料屈服极限。为选出7050铝合金合理热处理温度,为结构热处理提供理论基础。同时,建立Johnson-Cook本构函数的7050铝合金拉伸试样有限元模型,通过与已有文献进行对比,结果真实可靠,且J-C数值更易获得。