喷丸强化对Ti6Al4V半椭圆表面裂纹J积分和裂纹扩展速率的影响

论文摘要

采用修正的J积分计算方法,考虑残余应力、残余应变和残余应变能,定量计算和分析喷丸强化对半椭圆表面裂纹前沿J积分参数的影响规律。对喷丸强化工艺进行有限元建模仿真,通过改变约束条件生成疲劳裂纹并施加远场载荷,计算J积分和裂纹扩展速率。考虑不同深度的半椭圆表面裂纹和不同丸粒速率对断裂参量的影响。结果表明:丸粒速率一定时,与未喷丸相比喷丸后J积分值的降幅随裂纹深度的增加而减小,喷丸强化有益于抑制疲劳浅裂纹的扩展。当裂纹深度为0.3mm时,裂纹最深点的J积分值由4.25N/mm降低到2.99N/mm,降幅约30.1%。裂纹深度一定时,J积分值随丸粒速率的增大而降低,提高丸粒速率对抑制裂纹扩展更有益。

论文目录

• 1 修正的J积分
• 2 喷丸与三维半椭圆表面裂纹有限元模型
• 3 结果与分析
•   3.1 喷丸并引入裂纹后的应力应变状态变化
•   3.2 修正的J积分的路径无关性
•   3.3 喷丸强化对不同深度裂纹的作用
•     3.3.1 喷丸强化对J积分值的影响
•     3.3.2 喷丸强化对裂纹前沿应力分量的影响
•     3.3.3 喷丸强化对裂纹扩展速率的影响
•   3.4 丸粒速率对裂纹扩展的作用
•     3.4.1 丸粒速率对J积分值的影响
•     3.4.2 丸粒速率对裂纹面张开位移的影响
•     3.4.3 丸粒速率对裂纹扩展速率的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 侯帅,朱有利,邱骥,倪永恒

关键词: 喷丸,残余应力,积分,半椭圆表面裂纹

来源: 材料工程 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 陆军装甲兵学院装备保障与再制造系

分类号: O346.1

页码: 139-146

总页数: 8

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