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2024铝合金随机多弹丸喷丸后残余应力场的有限元模拟
          
Finite Element Simulation on Residual Stress Field of 2024 Aluminum Alloy after Shot Peening with a Number of Random Projectiles

摘    要
基于有限元分析软件ABAQUS建立了2024铝合金随机多弹丸喷丸的三维有限元模型, 首先模拟了不同弹丸数量下残余应力场的变化特征, 然后分析了弹丸速度和直径对残余应力场的影响; 最后进行了试验验证。结果表明: 弹丸数量大于80颗后, 残余应力基本不再变化; 增加弹丸速度可显著提高残余压应力层的深度、各深度残余压应力值以及残余压应力的峰值, 但对残余压应力峰值的深度影响不大; 增大弹丸直径对0~0.1 mm深度内的残余压应力值影响不大, 对残余压应力层的深度、0.1 mm深度以下的残余压应力值、残余压应力峰值及残余压应力峰值的深度提高明显; 有限元模拟结果与试验结果接近, 说明模拟结果准确。
标    签 2024铝合金   有限元模拟   随机多弹丸喷丸   残余应力场   2024 aluminum alloy   finite element simulation   shot peening with a number of random projectiles   residual stress field  
 
Abstract
The 3D finite element model of 2024 aluminum alloy shot peening with a number of random projectiles was established using finite element analysis software ABAQUS. Firstly, the change characteristics of residual stress field under different number of projectiles were simulated; And then the influences of velocity and diameter of projectile on residual stress field were analyzed; At last, the simulation results were verified by experiment. The results show that the residual stress kept unchanged when the number of projectiles was more than 80. The depth of compressive residual stress layer, the value of compressive residual stress at every depths and the peark compressive residual stress increased remarkably with the increase of the velocity of projectile, but the depth of peak compressive residual stress changed little; With the increase of the diameter of projectile, the depth of compressive residual stress layer, compressive residual stress in depth below 0.1 mm, peak compressive resudual stress and its depth improved significantly, but compressive residual stress in the depth range of 0-0.1 mm changed little. The experimental results is closed to the simulated ones, this indicate that the simulation is correct.

中图分类号 TH162   DOI 10.11973/jxgccl201607019

 
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所属栏目 物理模拟与数值模拟

基金项目 国家自然科学基金资助项目(11072078)

收稿日期 2015/7/1

修改稿日期 2016/4/22

网络出版日期

作者单位点击查看

备注张少波(1974-), 女, 河北保定人, 副教授。

引用该论文: ZHANG Shao-bo,BU Zi-ye. Finite Element Simulation on Residual Stress Field of 2024 Aluminum Alloy after Shot Peening with a Number of Random Projectiles[J]. Materials for mechancial engineering, 2016, 40(7): 87~90
张少波,布紫叶. 2024铝合金随机多弹丸喷丸后残余应力场的有限元模拟[J]. 机械工程材料, 2016, 40(7): 87~90


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