高温喷丸强化Ti6Al4V合金的热力耦合数值模拟

摘要：

发展一种连接喷丸强化与高温加载传热的热力耦合有限元方法,模拟高温喷丸强化Ti6Al4V合金的过程.首先建立一圆盘模型模拟待喷材料的高温加载传热过程.然后将圆盘模型的受热部分取出一小块建立对称胞元喷丸模型,并且将高温加载所致的温度场和热应力场通过解析场的方式导入到对称胞元喷丸模型,模拟高温喷丸强化过程.最后通过回弹计算获得稳定的残余应力场和温度场.创建4种模拟工况:常温喷丸、单独导入温度场的喷丸、单独导入热应力场的喷丸和高温喷丸,探究高温喷丸的残余压应力强化机理.结果 表明:在常温环境下,对称胞元喷丸模型模拟的Ti6Al4V表层残余应力与试验结果具有很好的一致性.在高温加载作用下,随着热流密度的增加,受喷材料表层残余压应力有所减小,材料亚表层的残余压应力逐渐增大.影响高温喷丸强化的残余压应力的主要因素是高温加载所致的温度场,热应力场对残余压应力强化起次要作用.

关键词：高温喷丸强化、残余应力、传热分析、热力耦合、Ti6Al4V合金

所属期刊栏目：32

分类号：TG668

资助基金：国家自然科学基金51705002;安徽省自然科学基金1708085QE123;安徽理工大学青年重点项目QN2018106

在线出版日期：2019-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：143-153