超声滚压TC4钛合金残余应力及表面性能研究

发布时间：2021-12-29 14:58

　　钛合金具有比强度高、密度低、耐高温和抗腐蚀等特点,是目前航空航天领域首选结构材料,被广泛应用于飞机发动机叶片、机身、飞机起落架等关键构件。面对复杂的服役环境,钛合金在服役条件下往往因疲劳、磨损和腐蚀而失效。面向航空关键构件的抗疲劳制造和长寿命服役的需求,论文重点研究了TC4钛合金超声滚压加工高应变率大变形条件下表层残余应力演变规律和对表面性能影响分析,围绕超声滚压动态力学分析、有限元仿真、残余应力控制和加工表面宏微观性能等方面展开研究工作。基于超声滚压加工原理,对超声滚压运动特性进行分析,获得了超声滚压加工滚压头的空间运动轨迹,为超声滚压力学行为分析奠定基础。通过弹性冲击接触理论与压电传感器测试原理,获取了动态冲击力幅值与静压力和振幅的关系,为有限元仿真分析提供了动态冲击力函数的加载设定。借助超声滚压TC4钛合金形成的残余应力模型,对超声滚压残余应力形成及作用机制展开研究,分析超声滚压加工条件下由于超高频冲击波作用产生的残余应力场分布情况,为有限元仿真应力分析和表面性能的研究和改善提供了理论指导和基础数据。基于动态冲击力学模型,通过ABAQUS软件建立了超声滚压加工的三维有限元模型,对... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钛合金在航空

钛合金在航空航天制造领域的应用

超声滚压加工装置工作示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]超声滚压技术在表面强化中的研究与应用进展[J]. 赵波,姜燕,别文博.  航空学报. 2020(10)
[2]超声加工滚压力对钛合金表层特性的影响[J]. 李凤琴,赵波.  表面技术. 2019(10)
[3]Enhanced Surface Mechanical Properties and Microstructure Evolution of Commercial Pure Titanium Under Electropulsing-Assisted Ultrasonic Surface Rolling Process[J]. Yong-Da Ye,Xiao-Pei Li,Zhi-Yan Sun,Hai-Bo Wang,Guo-Yi Tang.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(12)
[4]7050铝合金二维超声滚压加工表面完整性综合评价[J]. 郑建新,任元超.  中国机械工程. 2018(13)
[5]航空紧固件用钛合金材料发展现状[J]. 董瑞峰,李金山,唐斌,孙智刚,寇宏超.  航空制造技术. 2018(04)
[6]7050铝合金二维超声滚压加工残余应力场研究[J]. 郑建新,蒋书祥.  表面技术. 2017(12)
[7]表面超声滚压处理对AISI304不锈钢疲劳性能的影响[J]. 张飞,上官绪超.  热加工工艺. 2017(16)
[8]超声滚压三维残余应力场的有限元模拟[J]. 赵运才,温春彬.  机械强度. 2017(04)
[9]超声冲击处理对不同材料的应力应变影响的有限元模拟[J]. 贾翠玲,陈芙蓉.  内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2016(05)
[10]材料力学参量对焊后超声冲击处理应力应变影响的有限元模拟[J]. 贾翠玲,陈芙蓉.  焊接学报. 2016(10)

博士论文
[1]钛合金滚压表面完整性及其抗疲劳机理研究[D]. 袁喜林.大连理工大学 2018
[2]超声表面滚压加工改善40Cr钢综合性能研究[D]. 王婷.天津大学 2009

硕士论文
[1]深冷激光喷丸强化TC6钛合金振动疲劳特性研究[D]. 孙昀杰.江苏大学 2019
[2]超声滚压机理及颤振分析[D]. 姚静.青岛科技大学 2018
[3]细长轴表面滚压加工有限元分析及工艺参数研究[D]. 巩克云.燕山大学 2002



本文编号：3556355