航空齿轮激光冲击强化残余应力场仿真计算研究

摘要：

对高强度航空齿轮齿根激光冲击强化数值仿真计算进行研究,提出激光冲击压力的数值计算方法,建立考虑激光入射角度的航空齿轮单齿的激光冲击强化有限元模型.仿真计算齿根处表层齿宽方向残余应力平均值为-603.97 MPa,与试验测得的齿轮齿根处表层齿宽方向残余应力数据平均值相差0.15％.通过仿真试验,揭示了齿轮齿根区域残余应力分布与激光脉冲能量、搭接率以及光斑半径之间的关联规律.结果表明,同深度层、齿宽方向残余压应力平均值大于齿廓方向残余压应力平均值.提高激光脉冲能量或搭接率均可提高表层残余压应力平均值,但提高激光光斑半径会降低表层残余压应力平均值;提高激光搭接率可以有效降低表层残余应力分布中的应力起伏现象,但过高的搭接率会大幅降低强化工艺效率,实际搭接率不应超过0.8.

关键词：航空齿轮齿根、激光冲击强化、有限元分析、残余应力、关联规律

所属期刊栏目：66

分类号：TG146.21;TG404;TG668

资助基金：航空发动机;燃气轮机重大专项;高性能复杂制造国家重点实验室自主研究课题

在线出版日期：2023-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：91-102