水射流喷丸强化残余应力场的有限元模拟

摘要：

针对水射流的高湍动特性与受喷靶体材料复杂的弹塑性形变行为,提供一种水射流喷丸强化残余应力场的有限元分析方法.基于准静态压力分布和非线性轴对称面分布载荷,采用多线性各向同性强化的Mises率不相关弹塑性模型,应用Prandtl-Reuss塑性增量理论及增量初应力法,利用线性斜坡载荷加载制度,运用ANSYS有限元软件模拟不同压力作用下水射流喷丸在2A11铝合金材料表层产生的残余应力场,获得残余应力场的分布规律及残余应力沿层深和径向的变化规律,指出残余应力沿层深分为残余压应力区和残余拉应力区,沿径向分为第Ⅰ残余压应力区、残余拉应力区和第Ⅱ残余压应力区,得到表面残余压应力、表层最大残余压应力、残余压应力层深度随着喷丸压力的增加而增大.为验证有限元模拟的正确性,对喷丸表面残余压应力进行试验验证,结果表明,有限元法计算的表面残余压应力值与试验数据近似吻合.

关键词：水射流、喷丸、有限元法、数值模拟、残余应力场

所属期刊栏目：46

分类号：TP668(射流技术（流控技术）)

资助基金：哈尔滨市科技创新人才研究专项2009RFXXG203;黑龙江省教育厅科学技术研究11541309

在线出版日期：2011-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：189-194