TC4钛合金叶片模拟件激光冲击的数值仿真研究

发布时间：2021-09-18 16:47

　　叶片作为航空发动机/燃汽轮机的关键零部件,在高速高压高负载等极端服役工况下,要求具有优异的抗疲劳、抗外物损伤性能和高可靠性。激光冲击强化技术是一种优异的表面强化技术,显著的强化效果得到国内外学者的认可,并成功应用于包括叶片在内的重要零部件的强化处理。为了减小激光冲击强化导致的叶片变形,提高叶片激光冲击强化尺寸精度,需要对叶片的加工工艺进行深入研究,达到控制变形提高叶片综合性能的目的。本文基于ABAQUS有限元仿真平台和实验研究,从激光参数和工艺方法研究叶片模拟件的强化效果和变形,为叶片的加工提供参考依据。1.介绍了ABAQUS有限元仿真平台应用于激光冲击的基本过程,分析了冲击波在薄壁零件内部的传播和塑性应变的过程,研究了脉冲宽度、冲击次数、峰值压力以及光斑的形状和大小对残余应力分布的影响。随着脉冲宽度、冲击次数和峰值压力的增加,所产生的最大残余压应力增大,同一深度下,残余压应力的幅值也增大。相同的冲击参数作用下,面积较大的光斑所产生的最大残余压应力比面积小的大。相同工艺参数下,以圆形光斑（直径2.5mm）、方形光斑（边长2.5mm）和椭圆光斑（短轴2.5mm）进行激光冲击强化,结果表明... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

激光冲击原理图

强激光与靶材表面形成的轰炸波和燃烧波[3]

用弹簧模型说明残余应力产生的示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]激光冲击在材料成形领域的应用[J]. 杨丰槐,卢国鑫,杨青天,张永康.  航空材料学报. 2018(06)
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[3]薄壁结构双侧异步激光喷丸强化试验研究[J]. 王冬宇,胡永祥,姚振强.  航空制造技术. 2017(08)
[4]激光冲击强化技术研究及其在航空叶片上的应用[J]. 周东呈,花国然,朱娟,曹宇鹏,徐影.  热加工工艺. 2016(20)
[5]激光冲击强化提高外物打伤TC4钛合金疲劳强度的试验研究[J]. 李东霖,何卫锋,游熙,张金,罗思海,杨竹芳,聂祥樊.  中国激光. 2016(07)
[6]金属材料塑性变形机制[J]. 丁华,张智凯.  重庆理工大学学报(自然科学). 2016(05)
[7]激光冲击强化技术的研究进展[J]. 乔红超,高宇,赵吉宾,陆莹,赵亦翔.  中国有色金属学报. 2015(07)
[8]激光冲击对TC11钛合金组织和力学性能的影响[J]. 聂祥樊,何卫锋,臧顺来,王学德,李玉琴,柴艳.  航空动力学报. 2014(02)
[9]激光冲击叶片榫头变形控制与疲劳试验[J]. 何卫锋,李应红,聂祥樊,李志丰,周留成.  航空学报. 2014(07)
[10]TC4钛合金板材激光冲击强化动态应力波传播特性的数值模拟与实验[J]. 李玉杰,陈东林,熊竻琦,周留成.  塑性工程学报. 2011(04)

博士论文
[1]激光选区熔化Ti6Al4V可控多孔结构制备及机理研究[D]. 孙健峰.华南理工大学 2013

硕士论文
[1]钛合金高速铣削力试验与有限元数值分析[D]. 易俊杰.南京航空航天大学 2009



本文编号：3400490