舱段裂纹扩展模拟与裂纹的激光增材修复

发布时间：2024-03-24 05:12

　　为探究激光增材修复技术修复弹体结构裂纹的可行性和有效性,针对某型导弹舱段裂纹,借助有限元仿真手段对裂纹部位进行应力仿真,仿真结果为激光增材修复提供标准;用扩展有限元法(XFEM)对裂纹扩展进行模拟,再现裂纹产生过程;制备工艺试样,并对试样进行金相分析和拉伸测试,验证优化激光增材修复工艺,在保证舱段使用强度及要求前提下,借助激光增材修复技术完成舱段裂纹修复。结果表明:XFEM可准确模拟弹体裂纹的扩展过程;激光增材修复后的舱段满足导弹使用要求。

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【部分图文】：

图1舱段裂纹

某型导弹在结构检查中，发现在舱段连接孔处存在穿透性裂纹故障，如图1所示。借助有限元软件ABAQUS对舱段裂纹产生部位的应力进行仿真，其结果可为后续的激光增材修复提供标准。1.1材料组成

图3应力云图

图2有限元模型2裂纹扩展模拟

图4扩展有限元模型

将铝合金简化为线弹性材料，弹型模量为69GPa，泊松比为0.33。损伤起始采用最大应力失效准则，损伤演化采用基于能量的线性演化规律。2.3裂纹扩展模拟结果

图6修复过程流程图

采用激光增材修复技术修复裂纹。为保证修复质量，根据激光增材修复技术特点，制定了修复方案，确定了激光增材修复流程，如图6所示。3.1修复材料选择

本文编号：3937020