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Prediction model of residual stress field in aluminum alloy plate 被引量:2
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作者 龚海 吴运新 廖凯 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第2期285-289,共5页
Residual stress distributions in 7075 aluminum alloy thick plates with different thicknesses and different quenching speeds were measured. A shape function of stress distribution was proposed based on the internal str... Residual stress distributions in 7075 aluminum alloy thick plates with different thicknesses and different quenching speeds were measured. A shape function of stress distribution was proposed based on the internal stress distribution characteristics of aluminum alloy. Using nonlinear regression technology,the function between stress value of key points on internal stress curve and surface stress of the plate was obtained. Based on the measured surface stress,stress value of key points and stress distribution shape,the internal stress distribution can be reconstructed. The experiments show that the model is of good engineering practicality. 展开更多
关键词 aluminum alloy residual stress thick plate surface stress prediction model
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High-precision simulation and experimental verification of residual stress and surface topography of cylindrical surface shot peening
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作者 Jiuyue ZHAO Jinyuan TANG +3 位作者 Huaming LIU Huiyun ZHANG Xin LI Han DING 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第9期535-559,共25页
Shot peening is commonly employed for surface deformation strengthening of cylindrical surface part.Therefore,it is critical to understand the effects of shot peening on residual stress and surface topography.Compared... Shot peening is commonly employed for surface deformation strengthening of cylindrical surface part.Therefore,it is critical to understand the effects of shot peening on residual stress and surface topography.Compared to flat surface,cylindrical surface shot peening has two significant features:(i)the curvature of the cylindrical surface and the scattering of the shot stream cause dis-tributed impact velocities;(i)the rotation of the part results in a periodic variation of the impact velocity component.Therefore,it is a challenge to quickly and accurately predict the shot peening residual stress and surface topography of cylindrical surface.This paper developed a high-precision model which considers the more realistic shot peening process.Firstly,a kinematic analysis model was developed to simulate the relative movement of numerous shots and cylindrical surface.Then,the spatial distribution and time-varying impact information was calculated.Subsequently,the impact information was used for finite element modeling to predict residual stress and surface topography.The proposed kinematic analysis method was validated by comparison with the dis-crete element method.Meanwhile,9310 high strength steel rollers shot peening test verified the effectiveness of the model in predicting the residual stress and surface topography.In addition,the effects of air pressure and attack angle on the residual stress and surface topography were investigated.This work could provide a functional package for efficient prediction of the surface integrity and guide industrial application in cylindrical surface shot peening. 展开更多
关键词 Shot peening Cylindrical surface 9310 high strength steel High-precision modeling residual stress surface topography
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Prediction model of surface integrity characteristics in ball end milling TC17 titanium alloy
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作者 Xue-hong Shen Chang-Feng Yao +1 位作者 Liang Tan Ding-Hua Zhang 《Advances in Manufacturing》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期541-565,共25页
Surface integrity is important to improve the fatigue property of components.Proper selection of the cutting parameters is extremely important in ensuring high surface integrity.In this paper,ball end milling of TC17 ... Surface integrity is important to improve the fatigue property of components.Proper selection of the cutting parameters is extremely important in ensuring high surface integrity.In this paper,ball end milling of TC17 alloy has been carried out utilizing response surface methodology.The effects of cutting speed,feed per tooth,cutting depth,and cutting width on the surface integrity characteristics,including surface roughness(R_(a)),surface topography,residual stress,and microstructure were examined.Moreover,predictive metamodels for surface roughness,residual stress,and microhardness as a function of milling parameters were proposed.According to the experimental results obtained,the surface roughness increases with the increase of milling parameters,the(R_(a))values vary from 0.4μm to 1.2μm along the feed direction,which are much lower compared to that along the pick feed direction.The surface compressive residual stress increases with the increase of feed per tooth,cutting depth,and cutting width,while that decreases at high cutting speed.The depth of the compressive residual stress layer is mostly in the range of 25-40μm.The milled surface microhardness represents 6.4% compared with the initial state;the work-hardened layer depth is approximately 20μm.Moreover,plastic deformation and strain streamlines are observed within 3μm depth beneath the surface.The empirical model of surface integrity characteristics is developed using the results of ten experiments and validated by two extra experiments.The prediction errors of the three surface integrity characteristics are within 27%;the empirical model of microhardness has the lowest prediction errors. 展开更多
关键词 prediction model surface roughness(R_(a)) residual stress MICROHARDNESS MICROSTRUCTURE
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成形磨齿齿面残余应力测量与预测方法研究
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作者 苏振华 王东峰 +4 位作者 肖雨亮 王四宝 洪雷 刘胜涛 马永军 《中国重型装备》 2024年第1期29-37,共9页
成形磨齿通常是齿轮切削加工的最后一道工序,磨后齿面残余应力对齿轮的服役性能与寿命影响显著。传统基于X射线衍射方法的齿轮残余应力测量方法并未考虑齿面特殊几何特性,导致测量精度低。此外,磨齿工艺参数与磨前齿面状态对磨齿残余应... 成形磨齿通常是齿轮切削加工的最后一道工序,磨后齿面残余应力对齿轮的服役性能与寿命影响显著。传统基于X射线衍射方法的齿轮残余应力测量方法并未考虑齿面特殊几何特性,导致测量精度低。此外,磨齿工艺参数与磨前齿面状态对磨齿残余应力的影响规律不清。因此,本文提出一种考虑齿轮特殊几何特性的齿面残余应力测量方法与辅助工装夹具,并建立基于磨齿工艺参数的齿面残余应力预测模型,最后探讨了磨前齿面残余应力对磨后残余应力的影响。本文为非平面残余应力的测量提出了新方法,所提的齿面残余应力预测方法能够指导实际生产。 展开更多
关键词 成形磨齿 残余应力 预测模型 服役性能
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融合SBAS-InSAR与CS-SVM的矿区地表残余沉降预测模型
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作者 刘增波 徐良骥 +3 位作者 张坤 刘潇鹏 曹宗友 徐阳 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第8期133-139,共7页
煤矿开采地表残余形变可能对地表建(构)筑物、道路、地下管线等基础设施造成潜在威胁,有必要对其进行准确预测。融合SBAS-InSAR监测方法,提出了一种布谷鸟搜索算法改进支持向量机回归(CS-SVM)的预测模型,利用2017年11月—2020年6月的60... 煤矿开采地表残余形变可能对地表建(构)筑物、道路、地下管线等基础设施造成潜在威胁,有必要对其进行准确预测。融合SBAS-InSAR监测方法,提出了一种布谷鸟搜索算法改进支持向量机回归(CS-SVM)的预测模型,利用2017年11月—2020年6月的60景Sentinel-1A SAR影像对安徽省某矿7221工作面进行开采沉陷长时序监测,获取了该工作面回采过程中与停采后2 a内地表年均形变速率与累计形变。结果表明:该工作面最大年均形变速率为-56 mm/a,最大累计沉降为151 mm。利用水准测量数据对InSAR结果进行验证,两者残差均小于5 mm,证明了两者具有较好的一致性。为比较优化前后SVM预测模型的精度,引入平均绝对误差和均方根误差进行精度评价。结果显示:优化模型的2种误差均在4 mm以内,相比传统模型,误差分别降低了59%和60%,预测精度明显提高。研究反映出,所提模型具有较好的预测能力,可为废弃煤矿区防灾减灾提供参考。 展开更多
关键词 开采沉陷 SBAS-InSAR 沉陷监测 地表残余沉降 最优参数 预测模型
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考虑残余应力影响的桥式起重机多轴疲劳寿命评估
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作者 张广辉 孙淼 +2 位作者 吕世宁 李仕华 高有山 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10768-10775,共8页
桥式起重机桥架结构是典型的焊接结构,在日常服役时主梁焊缝区域经常出现疲劳裂纹。为保证起重机的服役安全,基于多尺度有限元分析方法建立危险裂纹区域的多级子模型;在二级子模型上建立热-结构耦合焊接有限元模型并模拟分析了焊接的全... 桥式起重机桥架结构是典型的焊接结构,在日常服役时主梁焊缝区域经常出现疲劳裂纹。为保证起重机的服役安全,基于多尺度有限元分析方法建立危险裂纹区域的多级子模型;在二级子模型上建立热-结构耦合焊接有限元模型并模拟分析了焊接的全过程,通过模拟焊后热处理分析对残余应力的影响;结合多轴临界面法构建了以应变幅值作为多轴损伤参量的疲劳分析方法,评估了危险裂纹区域的疲劳性能。结果表明:所提方法将结构整体疲劳问题转化成局部焊接位置的疲劳问题,不仅增加了计算效率,还能考虑疲劳细节处更多的影响因素,为起重机焊缝部位的疲劳寿命评估和延寿提供了一定的参考。 展开更多
关键词 疲劳裂纹 多级子模型 焊后热处理 残余应力 多轴临界面法
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Three-dimensional modeling and reconstructive change of residual stress during machining process of milling, polishing, heat treatment, vibratory finishing, and shot peening of fan blade 被引量:2
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作者 Ji-Yin Zhang Chang-Feng Yao +2 位作者 Min-Chao Cui Liang Tan Yun-Qi Sun 《Advances in Manufacturing》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第3期430-445,共16页
Residual stress during the machining process has always been a research hotspot,especially for aero-engine blades.The three-dimensional modeling and reconstructive laws of residual stress among various processes in th... Residual stress during the machining process has always been a research hotspot,especially for aero-engine blades.The three-dimensional modeling and reconstructive laws of residual stress among various processes in the machining process of the fan blade is studied in this paper.The fan blades of Ti-6Al-4V are targeted for milling,polishing,heat treatment,vibratory finishing,and shot peening.The surface and subsurface residual stress after each process is measured by the X-ray diffraction method.The distribution of the surface and subsurface residual stress is analyzed.The Rational Taylor surface function and cosine decay function are used to fit the characteristic function of the residual stress distribution,and the empirical formula with high fitting accuracy is obtained.The value and distribution of surface and subsurface residual stress vary greatly due to different processing techniques.The reconstructive change of the surface and subsurface residual stress of the blade in each process intuitively shows the change of the residual stress between the processes,which has a high reference significance for the research on the residual stress of the blade processing and the optimization of the entire blade process. 展开更多
关键词 Fan blade Machining process surface residual stress Subsurface residual stress Three-dimensional modeling Reconstructive change
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Cu-Ni-Sn合金精加工表面残余应力有限元仿真研究
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作者 张卓飞 原霞 +3 位作者 郭家琪 席垚森 梁耀壮 张恺 《工具技术》 北大核心 2023年第3期65-69,共5页
为研究Cu-Ni-Sn合金精加工后表面残余应力层深分布及大小,根据室温和高温下Cu-Ni-Sn合金流动应力—应变曲线数据,构建了试验条件下Cu-Ni-Sn合金的J-C本构模型,采用有限元分析法研究了切削参数和刀具几何角度对Cu-Ni-Sn合金加工表面残余... 为研究Cu-Ni-Sn合金精加工后表面残余应力层深分布及大小,根据室温和高温下Cu-Ni-Sn合金流动应力—应变曲线数据,构建了试验条件下Cu-Ni-Sn合金的J-C本构模型,采用有限元分析法研究了切削参数和刀具几何角度对Cu-Ni-Sn合金加工表面残余应力的影响规律,并采用正交试验法和极差分析法对表面残余应力进行了优化分析。分析结果表明:Cu-Ni-Sn合金精车加工后,表层残余应力呈现“勺型”分布,表层残余拉应力沿深度方向转变为压应力;表层最大残余拉应力和最大残余压应力与切削速度和切削深度呈正相关,最大残余拉应力随刀具前角增大而减小;表层残余拉应力与最大残余压应力随刀具后角的增大而减小;采用正交试验法和极差分析法得到对表层最大残余拉应力的影响显著性排序为切削速度>刀具前角>刀具后角>切削深度。 展开更多
关键词 CU-NI-SN合金 切削参数 刀具几何角度 表面残余应力 本构模型 正交实验
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滚压工艺对EA4T车轴表面质量完整性的影响及预测模型建立 被引量:17
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作者 于鑫 孙杰 +1 位作者 李世涛 李剑峰 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期87-95,共9页
表面质量完整性是决定车轴使用寿命和机车行驶安全的关键因素,滚压工艺对车轴表面质量完整性产生重要影响。通过EA4T车轴滚压正交试验,研究了工艺参数对表面质量完整性影响规律,建立了滚压表面粗糙度与残余应力预测模型,并进行回归方程... 表面质量完整性是决定车轴使用寿命和机车行驶安全的关键因素,滚压工艺对车轴表面质量完整性产生重要影响。通过EA4T车轴滚压正交试验,研究了工艺参数对表面质量完整性影响规律,建立了滚压表面粗糙度与残余应力预测模型,并进行回归方程方差分析与残差分析,验证了预测模型的有效性。结果表明:工艺参数中进给速度对表面粗糙度和残余应力的作用最为显著,贡献率分别为粗糙度91.70%、周向残余应力48.95%、轴向残余应力48.18%。此外,滚压道次与滚压深度分别对周向和轴向残余应力有较大影响,贡献率分别为39.15%和33.19%;与其它因素相比,滚压速度对表面硬度影响较大,贡献率达到54.7%。 展开更多
关键词 EA4T车轴 工艺参数 表面粗糙度 表面残余应力 预测模型
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300M超高强钢车削加工表面质量 被引量:13
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作者 张慧萍 张校雷 +2 位作者 张洪霞 任毅 刘国梁 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期181-187,共7页
目的研究切削参数对300M超高强度钢加工表面质量的影响。方法选用硬质合金刀具车削加工300M超高强度钢,研究切削参数对表面加工硬化、残余应力及表面粗糙度的影响。通过HXD-1000显微硬度检测仪、X-350A型X射线应力测试系统、TR240表面... 目的研究切削参数对300M超高强度钢加工表面质量的影响。方法选用硬质合金刀具车削加工300M超高强度钢,研究切削参数对表面加工硬化、残余应力及表面粗糙度的影响。通过HXD-1000显微硬度检测仪、X-350A型X射线应力测试系统、TR240表面粗糙度测量仪对实验过程进行检测分析。通过单因素试验研究影响表面粗糙度的主次因素,并通过正交试验,以进给量f、切削速度v、刀尖圆弧半径rε、背吃刀量a_p为变量建立表面粗糙度的预测模型。结果背吃刀量a_p=0.2 mm,切削速度v为60~120 m/min,进给量f为0.1~0.25 mm/r时,300M钢经切削加工后,维氏硬度在467~550HV范围内变化。切削速度从60 m/min增大至200 m/min时,表面残余应力从压应力-59.13 MPa变为拉应力257.33 MPa,次表层残余应力的最大残余压应力从-147.46 MPa增大到-422.65 MPa,并且层深至50μm左右处,工件材料的加工变质层结束。结论表面硬度随着进给量和切削速度的增大而减小,并且越往里层,硬度越低,直至达到基体的硬度。影响表面粗糙度的最主要因素为进给量,其次是刀尖圆弧半径,再次为切削速度,背吃刀量对表面粗糙度的影响最小。建立的表面粗糙度预测模型通过了试验验证,具有很高的加工精度。 展开更多
关键词 300M超高强钢 表面加工硬化 残余应力 硬度 表面粗糙度 预测模型
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基于ABAQUS/FE-SAFE的TC4钛合金板材疲劳寿命仿真与实验 被引量:12
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作者 樊荣 李秀红 +1 位作者 李文辉 杨胜强 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期158-163,共6页
目的建立钛合金材料的疲劳寿命预测模型,并通过实验研究验证此模型在预测滚磨光整加工后钛合金材料疲劳寿命的可行性。方法采用有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件FE-SAFE,通过有限元仿真和多元正交回归实验的方法,研究了粗糙度以及残余应... 目的建立钛合金材料的疲劳寿命预测模型,并通过实验研究验证此模型在预测滚磨光整加工后钛合金材料疲劳寿命的可行性。方法采用有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件FE-SAFE,通过有限元仿真和多元正交回归实验的方法,研究了粗糙度以及残余应力对TC4钛合金疲劳寿命的影响规律。结果拟合出疲劳寿命与粗糙度以及残余应力的关系方程式,进而通过实验验证了仿真结果以及公式的正确性。结论滚磨光整加工后,表面粗糙度R_z值由加工前的3.16变为1.69,残余应力由拉应力50 MPa变为压应力-228 MPa,疲劳寿命从加工前的28 083次提高到39 510次,提高了40.6%,实验结果与仿真结果相比,误差在5%左右,证明仿真结果的可行性,为滚磨光整加工钛合金提供了疲劳寿命预测模型。 展开更多
关键词 钛合金 表面粗糙度 残余应力 滚磨 疲劳寿命 预测模型
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钛合金的已加工表面残余应力的数值模拟 被引量:29
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作者 吴红兵 刘刚 +1 位作者 柯映林 董辉跃 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1389-1393,共5页
为了揭示高速切削对航空钛合金加工表面残余应力的影响,利用三维斜角切削有限元模型对钛合金Ti6Al4V的高速切削加工过程进行了模拟,获得了不同切削速度和不同切削深度下的已加工表面残余应力分布.模拟结果表明:切削速度对已加工表面残... 为了揭示高速切削对航空钛合金加工表面残余应力的影响,利用三维斜角切削有限元模型对钛合金Ti6Al4V的高速切削加工过程进行了模拟,获得了不同切削速度和不同切削深度下的已加工表面残余应力分布.模拟结果表明:切削速度对已加工表面残余应力具有重要影响,而切削深度对已加工表面残余应力影响较小;已加工表面层残余应力为拉应力,沿深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力;3个主方向的残余应力值随切削速度的增加而增加,而随切削深度的增加无明显变化;切削速度和切削深度对残余应力层的厚度影响都很小. 展开更多
关键词 钛合金 表面残余应力 高速切削 斜角切削模型
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连铸坯表面裂纹预测研究的现状 被引量:17
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作者 尹合壁 姚曼 +1 位作者 罗庆梅 方大成 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期1-5,共5页
汇总了通过监测结晶器热行为和铸坯与结晶器之间的摩擦力预测结晶器内连铸坯表面裂纹形成的研究工作,介绍了用于预测连铸裂纹的数学模型以及基于临界应力应变和形成裂纹变形能差的连铸裂纹判据,提出了裂纹预测研究的发展方向。
关键词 连铸坯 表面裂纹 预测 数学模型 应力-应变 结晶器
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切削加工表面完整性建模现状与发展趋势 被引量:11
14
作者 张为 程晓亮 +1 位作者 郑敏利 张兆星 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2014年第5期519-525,共7页
针对切削加工表面完整性建模方法种类繁多且相互关系揭示不明等问题,总结了各表面完整性指标,包括表面形貌、残余应力、加工硬化和相变的主要建模方法,并从各建模方法的应用范围以及主要成果的角度概括了表面完整性建模的研究现状.论述... 针对切削加工表面完整性建模方法种类繁多且相互关系揭示不明等问题,总结了各表面完整性指标,包括表面形貌、残余应力、加工硬化和相变的主要建模方法,并从各建模方法的应用范围以及主要成果的角度概括了表面完整性建模的研究现状.论述了解析建模与数值建模方法在预测表面完整性各指标时的优缺点及内在联系,重点分析了数值模拟技术在表面完整性建模中的作用.指出了国内外表面完整性研究体系的区别及联系,并对表面完整性建模的发展方向作了展望. 展开更多
关键词 切削加工 表面完整性 表面形貌 残余应力 加工硬化 相变 解析建模 数值建模
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GH4169高速车削参数对加工表面完整性影响研究 被引量:32
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作者 刘维伟 李晓燕 +2 位作者 万旭生 李锋 单晨伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1093-1097,共5页
使用PVD-TiAlN涂层硬质合金刀片进行高温合金GH4169的高速车削正交试验,建立了表面完整性特征中表面粗糙度、表面残余应力、显微硬度的经验公式,分析了车削参数对表面完整性各特征量的影响规律,并观测了高速车削加工的表面形貌。结果表... 使用PVD-TiAlN涂层硬质合金刀片进行高温合金GH4169的高速车削正交试验,建立了表面完整性特征中表面粗糙度、表面残余应力、显微硬度的经验公式,分析了车削参数对表面完整性各特征量的影响规律,并观测了高速车削加工的表面形貌。结果表明:表面粗糙度随车削速度的增加而减小,随进给量和切削深度的增加而增大,进给量是影响表面粗糙度的最主要因素;随着进给量的增加,表面形貌变差;轴向残余应力表现为压应力,切向残余应力表现为拉应力,减小进给量,降低车削速度可减小车削加工的残余应力,轴向残余应力对进给量最敏感,切向残余应力对切削深度最敏感;显微硬度随车削速度的增大而增加,车削速度是影响显微硬度的主要因素。 展开更多
关键词 高速车削 表面粗糙度 表面形貌 表面残余应力 显微硬度
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海洋钢结构疲劳裂纹扩展预报单一扩展率曲线模型 被引量:22
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作者 黄小平 贾贵磊 +1 位作者 崔维成 祁恩荣 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第1期118-125,共8页
采用基于疲劳裂纹扩展的疲劳寿命预报方法对海洋钢结构的安全寿命进行评估,首先要解决变幅载荷作用下的裂纹扩展率问题,其次是复杂应力场中的应力强度因子计算问题。文章将裂纹扩展率单一曲线模型结合焊趾表面裂纹应力强度因子的计算方... 采用基于疲劳裂纹扩展的疲劳寿命预报方法对海洋钢结构的安全寿命进行评估,首先要解决变幅载荷作用下的裂纹扩展率问题,其次是复杂应力场中的应力强度因子计算问题。文章将裂纹扩展率单一曲线模型结合焊趾表面裂纹应力强度因子的计算方法来探讨复杂载荷作用下海洋钢结构的疲劳寿命预报问题。裂纹扩展率单一曲线模型的思想是将任意载况下的应力强度因子等效到R=0的应力强度因子,并假定超载不影响材料的裂纹扩展率,而是使等效应力强度因子幅减小。使得复杂载荷下的疲劳寿命预报也仅需要对应于R=0时的裂纹扩展率材料常数,从而解决复杂载荷下裂纹扩展率材料常数的确定问题。文中给出了适合于海洋钢结构的裂纹扩展率曲线,焊趾表面裂纹应力强度因子以及残余应力引起的应力强度因子的计算方法。 展开更多
关键词 海洋钢结构 表面裂纹 单一曲线模型 等效应力强度因子幅 残余应力 疲劳寿命
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滚压有限元模型数值模拟 被引量:23
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作者 刘福超 雷丽萍 曾攀 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期17-21,共5页
滚压数值模拟是制定滚压工艺、预测滚压后工件表面残余应力分布,以及判定工件疲劳性能的重要工具。目前的滚压数值模拟主要集中在对曲轴以及回转体的分析,少有的对平面滚压数值模拟中,大多数也只分析了单圈或不到一圈的滚压过程,而且与... 滚压数值模拟是制定滚压工艺、预测滚压后工件表面残余应力分布,以及判定工件疲劳性能的重要工具。目前的滚压数值模拟主要集中在对曲轴以及回转体的分析,少有的对平面滚压数值模拟中,大多数也只分析了单圈或不到一圈的滚压过程,而且与实际滚压工艺存在较大的区别。为弥补以上不足,该文采用有限元商业软件ABAQUS提供的Explicit模块,并结合python编程语言,开发了更接近于实际的滚压模拟过程;采用该模型研究了滚压力的大小、滚针直径、表面摩擦系数等对于残余应力分布规律的影响,并通过H13钢的滚压实验,对模型模拟结果进行了验证。 展开更多
关键词 滚压强化 残余应力分布 平面滚压模型 实验验证
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超声滚挤压轴承套圈表层残余应力模型 被引量:11
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作者 徐红玉 黄焱燚 崔凤奎 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期205-211,共7页
通过超声滚挤压强化试验,检测了不同工艺参数下残余应力的数据,分析了轴承套圈表层残余应力的变化规律,探究了超声滚挤压工艺参数对轴承套圈表层残余应力的影响,建立了超声滚挤压残余应力的回归模型并验证了其可靠性。研究结果表明,超... 通过超声滚挤压强化试验,检测了不同工艺参数下残余应力的数据,分析了轴承套圈表层残余应力的变化规律,探究了超声滚挤压工艺参数对轴承套圈表层残余应力的影响,建立了超声滚挤压残余应力的回归模型并验证了其可靠性。研究结果表明,超声滚挤压强化后试样表层残余应力为压应力,残余压应力随进给量和主轴转速的增大而减小,随静压力的增大均呈增大趋势,且随着静压力的增大,残余压应力峰值点由表层向基体方向移动;所建立的超声滚挤压残余应力回归模型的最大相对误差为3. 78%,可以对不同超声滚挤压工艺参数的残余应力进行预测及工艺参数优化。 展开更多
关键词 超声滚挤压 残余应力 回归方程 预测模型
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刀片表面粗糙度对工件表面残余应力分布影响的分析 被引量:4
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作者 胡自化 王金龙 +4 位作者 秦长江 毛美姣 陈小告 杨志平 李众 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期255-261,共7页
目的探究硬质合金刀片表面粗糙度对加工工件表面残余应力分布的影响。方法首先通过Advant Edge FEM软件建立斜角三维切削模型,得出刀-屑间的摩擦模型。然后采用化学机械抛光方法对硬质合金刀片表面进行预处理,制备不同表面粗糙度的硬质... 目的探究硬质合金刀片表面粗糙度对加工工件表面残余应力分布的影响。方法首先通过Advant Edge FEM软件建立斜角三维切削模型,得出刀-屑间的摩擦模型。然后采用化学机械抛光方法对硬质合金刀片表面进行预处理,制备不同表面粗糙度的硬质合金刀片,通过对不同表面粗糙度的刀片进行四因素四水平的正交切削实验获得切削力,结合切削力的实验结果及刀-屑之间的摩擦模型,获得刀-屑间的摩擦系数,基于Advant Edge FEM对切削残余应力进行模拟仿真。最后,结合实验对仿真模型的合理性进行验证。结果采用表面粗糙度为0.02、0.04、0.08、0.2μm的硬质合金刀片切削45钢时,工件表面的最大残余应力分别为621.51、655.46、654.69、687.29 MPa。采用表面粗糙度为0.02μm的硬质合金刀片切削与采用表面粗糙度为0.2μm的硬质合金刀片切削相比,工件表面的最大残余应力减小了10.58%。结论硬质合金刀片的表面粗糙度越小,切削工件表面的残余应力越小。 展开更多
关键词 硬质合金刀片 表面粗糙度 残余应力 化学机械抛光 摩擦模型
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冷滚打成形表层残余应力模型建立 被引量:2
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作者 崔凤奎 刘飞 +2 位作者 解克各 丁泽瀚 李言 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期142-150,共9页
为提高冷滚打成形工件的表面性能,实现对冷滚打成形过程中残余应力的控制,以渐开线花键为研究对象,采用轮廓法测量冷滚打成形花键齿廓不同位置的残余应力,依据实验结果采用响应曲面法建立冷滚打成形花键齿廓齿根处、分度圆处和齿顶处的... 为提高冷滚打成形工件的表面性能,实现对冷滚打成形过程中残余应力的控制,以渐开线花键为研究对象,采用轮廓法测量冷滚打成形花键齿廓不同位置的残余应力,依据实验结果采用响应曲面法建立冷滚打成形花键齿廓齿根处、分度圆处和齿顶处的残余压应力峰值和残余压应力层深与冷滚打成形参数的关系模型,对比分析了实验结果与模型的预测结果。研究表明所建立的残余压应力峰值模型的最大预测误差为3.3%,残余压应力层深模型的最大预测误差为6.1%,预测结果具有较高的可信度,可以进行不同冷滚打成形参数的齿廓空间残余应力和残余压应力层深度的预测。 展开更多
关键词 冷滚打 渐开线花键 残余应力 预测模型 响应曲面法
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