冲击波传播方式对激光冲击7050铝合金残余应力分布的影响

论文摘要

目的针对高斯光冲击下,冲击波传播方式对激光冲击7050铝合金残余应力分布的影响,调节参数以获得材料表面良好的力学性能。方法通过改变激光光斑直径,借助有限元软件ABAQUS,分别模拟了球面波、平面波传播方式对7050铝合金残余应力分布的影响,并借助X射线衍射残余应力仪对模拟结果进行验证。结果当冲击压力为2 GPa时,光斑直径为2 mm呈球面波,光斑直径为4 mm呈平面波。变化冲击压力能够改变冲击波在材料内部的传播形式,当冲击峰值为2 GPa时,3 mm光斑由球面波向平面波转变,冲击压力达到3 GPa时,完全转化为平面波。球面波对表面残余应力、深度方向残余应力的影响均较平面波小,影响层深差为50μm。模拟结果与测试结果误差在15%以内,具有较好的一致性。结论采用3 mm光斑进行冲击时,合理利用冲击压力对传播方式的影响能够获得较同样条件下平顶光冲击时更均匀的表面应力分布,其影响层深及最大残余应力情况与平顶光冲击时的差异较小。

论文目录

• 1 仿真建模
•   1.1 模型建立
•   1.2 本构模型的选用
•   1.3 分析步的设置
•   1.4 激光诱导冲击波加载
• 2 实验方案设计
• 3 结果与分析
•   3.1 仿真分析
•   3.2 实验分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 曹宇鹏,葛良辰,冯爱新,花国然,蒋苏州,杨聪,陈文龙

关键词: 激光冲击强化,残余应力,铝合金,球面波,平面波

来源: 表面技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 南通大学机械工程学院,温州大学机电工程学院,江苏五星波纹管有限公司,江苏江华阀业有限公司

基金: 国家自然科学基金(51505236,51579118),江苏省研究生科研创新计划(KYCX18_2417),中国博士后科学基金面上项目(2019M651931),江苏省产学研合作项目(BY2018323),南通市基础科学研究项目(JC2018029),江苏省3D打印装备及应用技术重点建设实验室开放基金项目(2018KFKT10)~~

分类号: TG146.21;TG174.4

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.06.023

页码: 195-202+220

总页数: 9

文件大小: 2192K

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