工艺参数对激光冲击诱导表面残余应力洞的影响规律

通过建立残余应力洞数学模型,引入残余应力洞的相对洞深、相对洞宽及应力损失比等概念,采用经过试验验证的有限元模型来定量分析激光冲击能量(1.0～3.0J)、光斑直径(1.0～3.0mm)、冲击次数(1～5次)、光斑搭接率(30%～70%)等工艺参数对残余应力洞的影响。结果表明:在研究的工艺参数范围内,由残余应力洞所造成的应力损失比都很小,都小于3%,相对洞宽均小于20%,而相对洞深的变化范围较大,为0～70%,相对洞深是影响表面残余应力分布均匀性的主要因素;为改善表面残余应力分布的均匀性,当单个残余应力洞的相对洞深超过10%时,应采用光斑搭接方式进行冲击强化,且相邻光斑中心的距离应等于残余应力洞的洞口半径。