| 铝合金喷丸应力-变形的仿真分析与实验 |
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| 引用本文： | 陈家伟,廖凯,车兴飞,钟利萍,龚海. 铝合金喷丸应力-变形的仿真分析与实验[J]. 表面技术, 2018, 47(11): 41-47 |
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| 作者姓名： | 陈家伟 廖凯 车兴飞 钟利萍 龚海 |
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| 作者单位： | 中南林业科技大学,长沙,410004;中南大学,长沙,410083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（51475483）；湖南省重点研发计划项目（2018NK2065）；湖南省高校科技创新团队支持计划项目（2014207） |
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| 摘 要： | 目的 揭示喷丸处理对7075-T651铝合金材料表面应力场和形貌改变的作用机制。方法 首先利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件分别建立单颗弹丸和多颗弹丸撞击铝合金靶材的有限元模型，并在符合实验外场边界条件的前提下，获得材料表面200 μm深度的内应力分布和不同撞击次数后的表面变形情况。然后通过实验所测结果修正模型丸粒撞击参数，包括网格划分密度、丸粒撞击次数、接触速度等，并结合仿真计算结果阐述喷丸表面应力分布和变形强化层的形成机理。结果 计算与实验结果对比表明，喷丸仿真模型的计算结果与实验吻合较好。一方面，表面逐层应力分布规律与喷丸实际接近，表面应力最大偏差小于25 MPa，这说明模型中设置的喷丸强度正确。另一方面，6次弹丸撞击造成的强化层变形率小于6%，并逐步趋于稳定，这与实验中采用多次喷丸表面覆盖导致的材料硬化现象一致，从而间接说明靶材模型单元与参数设置的准确性。结论 分析认为，喷丸建模方法能够快速准确地计算出材料表面应力-变形状况，为揭示喷丸工艺对材料表面的强化规律发挥积极作用。
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| 关 键 词： | 喷丸强化 有限元模型 表面应力 强化层 铝合金 |
| 收稿时间： | 2018-08-13 |
| 修稿时间： | 2018-11-20 |
Simulation Analysis and Experiment of Surface Stress-Deformation on Al-based Alloy by Shot Peening |
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| CHEN Jia-wei,LIAO Kai,CHE Xing-fei,ZHONG Li-ping and GONG Hai. Simulation Analysis and Experiment of Surface Stress-Deformation on Al-based Alloy by Shot Peening[J]. Surface Technology, 2018, 47(11): 41-47 |
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| Authors: | CHEN Jia-wei LIAO Kai CHE Xing-fei ZHONG Li-ping GONG Hai |
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| Affiliation: | 1.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China,1.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China,1.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China,1.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China and 2.Central South University, Changsha 410083, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | shot peening FEM surface stress strengthened layer Al-based alloy |
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