發(fā)布時間：2019-02-24 20:10

【摘要】：目的針對噴丸有限元模擬中多數模型的彈丸數量較少,不能準確反映噴丸過程中彈丸位置的隨機性及噴丸覆蓋率對殘余應力場影響的問題,對噴丸過程的有限元模擬技術進行優(yōu)化。方法基于大型有限元分析軟件ABAQUS,使用python編程語言對彈丸在三維空間中的分布進行隨機化處理,建立了隨機多彈丸噴丸AISI-304奧氏體不銹鋼的有限元模型。在噴丸覆蓋率大于100%的條件下,模擬分析了噴丸工藝中彈丸的數量、尺寸和彈丸的速度對殘余應力場的影響,結合試驗對有限元模型的合理性進行了驗證。結果增加彈丸數量可提高殘余壓應力層的厚度和殘余壓應力的最大值,當彈丸數量為90顆時,殘余壓應力場接近飽和;增加彈丸速度,靶材殘余壓應力的峰值、表面應力值及殘余壓應力場的深度值增大,殘余壓應力峰值出現的位置基本不變;增大彈丸的直徑,靶材殘余壓應力峰值、峰值的位置、表面應力值及殘余壓應力場的深度值均明顯增大。結論噴丸殘余應力的試驗測量結果和有限元模擬結果吻合,模型合理。
[Abstract]:Aim to solve the problem that the number of projectiles in most models in finite element simulation of shot peening is less than that in the finite element simulation, which can not accurately reflect the randomness of projectile position during shot peening and the effect of shot peening coverage on residual stress field. The finite element simulation technique of shot peening process is optimized. Methods based on the large-scale finite element analysis software ABAQUS, the distribution of projectiles in three dimensional space was randomly processed by python programming language, and the finite element model of random multiple shot peening AISI-304 austenitic stainless steel was established. Under the condition that the coverage of shot peening is more than 100%, the effects of the quantity, size and velocity of shot peening on the residual stress field are simulated and analyzed, and the rationality of the finite element model is verified by the test. Results the thickness of residual compressive stress layer and the maximum value of residual compressive stress can be increased by increasing the number of projectiles. When the number of projectiles is 90, the residual compressive stress field is close to saturation. With the increase of projectile velocity, the peak value of residual compressive stress of target, the value of surface stress and the depth value of residual compressive stress field increase, and the position of peak value of residual compressive stress basically remains unchanged. Increasing the diameter of projectile, the peak value of residual compressive stress, the position of peak value, the value of surface stress and the depth value of residual compressive stress field are obviously increased. Conclusion the experimental results of shot peening residual stress are in good agreement with the finite element simulation results and the model is reasonable.
【作者單位】： 湖南信息職業(yè)技術學院;中南大學交通運輸工程學院;
【基金】：湖南省科技廳研究課題(2013FJ3019) 湖南省教育廳研究課題(14C0825)~~
【分類號】：TG668

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本文編號：2429889