激光喷丸强化TC4钛合金疲劳性能的数值模拟研究

摘要：

采用有限元软件ABAQUS和MSC.Fatigue为平台,对不同喷丸方式(单面、双面)、不同激光功率密度(5.66,7.08,8.49 GW/cm2)、以及不同喷丸路径(3、5、7排)下,对TC4钛合金单联中心孔试样激光喷丸过程进行数值模拟研究,分析不同工艺参数对TC4钛合金残余应力分布以及疲劳寿命的影响.结果表明:双面激光喷丸的效果远优于单面激光喷丸,双面喷丸后最大残余压应力值比单面喷丸后增加了29％.同时,双面激光喷丸后,上表面最大残余压应力值达-746 MPa,比下表面最大残余压应力值提高了21％.激光喷丸后试样表面残余压应力随着激光功率密度以及喷丸覆盖率的增大而增大,最后趋于饱和；不同喷丸覆盖率对深度方向上残余应力影响不大.模拟结果表明,激光喷丸强化诱导的残余压应力分布对TC4钛合金单联中心孔试样有较好的延寿作用.

关键词：双面喷丸、数值模拟、疲劳寿命、残余应力、TC4钛合金

所属期刊栏目：33

分类号：TG178(金属学与热处理)

资助基金：国家自然基金资助项目51175236;江苏省自然科学基金资助项目BK2010351;江苏省高校自然科学基金资助项目10KJB460002;江苏省光子制造科学与技术重点实验室开放基金资助项目GZ201107;江苏大学研究生创新基金资助项目CX09B_07XZ

在线出版日期：2013-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：131-138