柱面零件喷丸强化残余应力场的数值模拟

为研究柱面零件喷丸强化残余应力场的分布规律,应用ABAQUS软件模拟了单粒球形弹丸冲击柱面曲线轮廓零件靶体过程。接触碰撞数值模拟采用动态接触对惩罚函数法,计算方法采用中心差分时间显式算法,模型加载模式采用弹丸速度加载,模拟获得了喷丸强化残余应力场和位移场的分布规律。柱面靶体喷丸时,靶体表面产生的周向残余压应力和轴向残余压应力不等,且表面周向残余压应力略小于表面轴向残余压应力;靶体上产生的最大周向残余压应力和最大轴向残余压应力出现在距靶体表面相同深度位置,但最大周向残余压应力略小于最大轴向残余压应力,而周向残余压应力层深度略大于轴向残余压应力层深度。

混合水射流喷丸强化技术

混合水射流喷丸强化技术是高压水射流喷丸强化技术的延拓和发展,它增强了高压水射流喷丸强化的作用效果,能够有效延长金属零件的疲劳寿命。本文在介绍混合水射流喷丸强化原理及装置的基础上,分析了前后混合水射流喷丸强化产生的表面残余压应力和疲劳寿命的变化规律。

喷丸强化残余应力场的数值模拟

为了研究喷丸速度和弹丸粒径对喷丸强化效果的影响,应用ABAQUS软件分别对喷丸速度和弹丸粒径不同的喷丸过程进行数值模拟,分析了不同喷丸速度和弹丸粒径对喷丸残余应力分布和深度位移的影响。结果表明,随着喷丸速度的增加,喷丸产生的最大等效残余应力不断增加,且最大等效残余应力和最大位移均出现在喷丸冲击中心处;随着弹丸粒径的增大,喷丸产生的最大等效残余应力大幅度增加,且最大等效残余应力和最大位移均出现在喷丸冲击中心处。