圆杆在激光冲击作用下动态响应的数值模拟
本文关键词: 激光光学 动态响应 有限元分析 圆杆 残余应力场 出处:《中国激光》2015年09期 论文类型:期刊论文
【摘要】:利用ABAQUS模拟2024铝制圆杆经激光冲击后的动态响应,研究了激光诱导的应力波沿纵向和横向的衰减特性,讨论了杆径对应力波峰值随传播距离衰减的影响,对比分析了杆径对残余应力场的影响。结果表明:强激光诱导的应力波峰值在圆杆中沿纵向和横向均随传播距离的增大而逐渐减小,同时波形出现"弥散"现象。应力波峰值的衰减速度呈先快后慢的趋势。随着杆径增大,圆杆内部的残余应力场逐渐趋于均匀,残余压应力层深度增大并趋于饱和。
[Abstract]:Using ABAQUS to simulate the dynamic response of 2024 aluminum round rod after laser shock, the attenuation characteristics of the laser-induced stress wave along the longitudinal and transverse directions are studied, and the influence of the peak value of the force wave corresponding to the diameter of the rod on the attenuation of the peak wave with the propagation distance is discussed. The effect of rod diameter on residual stress field is compared and analyzed. The results show that the peak value of stress wave induced by high laser beam decreases with the increase of propagation distance. At the same time, the wave form appears the phenomenon of "dispersion". The attenuation speed of the peak value of the stress wave is first fast and then slow. With the increase of the diameter of the rod, the residual stress field inside the circular rod tends to be uniform, and the depth of residual compressive stress layer increases and tends to saturation.
【作者单位】: 安徽工业大学机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51175002) 安徽省自然科学基金(090414156) 安徽工业大学研究生创新研究基金(2013058)
【分类号】:TG665;TG146.21
【参考文献】
相关期刊论文 前7条
1 胡永祥;姚振强;胡俊;;激光冲击强化残余应力场的数值仿真分析[J];中国激光;2006年06期
2 张兴权;何广德;戚晓利;童宝宏;余晓流;;激光冲击强化对齿轮接触疲劳的影响[J];中国激光;2010年12期
3 李志勇,朱文辉,程经毅,郭大浩,吴鸿兴;实验研究脉冲强激光在铝靶中诱导的冲击波[J];兵工自动化;1997年03期
4 曹宇鹏;冯爱新;薛伟;花国然;;激光冲击波诱导2024铝合金表面动态应变特性试验研究及理论分析[J];中国激光;2014年09期
5 张青来;王荣;张冰昕;钱阳;陈骏;洪妍鑫;吴铁丹;;激光冲击强化对AZ31镁合金力学性能和组织结构的影响[J];中国激光;2015年03期
6 王薇,张杰,V.K.SENECHA;冲击波在铝靶中传播的数值模拟研究[J];物理学报;2001年04期
7 张兴权;陈六三;余晓流;左立生;周煜;;激光冲击强化对紧固孔疲劳寿命的影响(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年04期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 李秀地;郑颖人;徐干成;;爆炸荷载作用下地下结构的局部层裂分析[J];地下空间与工程学报;2005年06期
2 崔琳,肖佳嘉,宁俊生,邢志媛,闫树;叠层装甲材料的声阻抗匹配与抗弹性能的关系研究[J];兵器材料科学与工程;2001年06期
3 杨超,田时雨;金属与陶瓷界面波阻性能与材料状态关系研究[J];兵器材料科学与工程;2003年02期
4 杨超,赵宝荣,张宝平,李灿波,付克勤,田时雨;侵彻过程塑性波在钨合金弹体中传播速度的研究[J];兵器材料科学与工程;2003年04期
5 汪建锋,丁华东,傅苏黎;弹性波在B_4C基复合材料中传播过程的初步探讨[J];兵器材料科学与工程;2005年01期
6 孙素杰;赵宝荣;王军;王志强;白嵘;;不同背板对陶瓷复合装甲抗弹性能影响的研究[J];兵器材料科学与工程;2006年02期
7 关锦清;文潮;刘晓新;唐仕英;林英睿;李迅;周刚;;不锈钢复合板与16MnR钢冲击拉伸力学特性研究[J];兵器材料科学与工程;2010年01期
8 尹冬梅;徐亚栋;;叶片受不同软体外物撞击的瞬态响应分析[J];兵器材料科学与工程;2011年03期
9 王建省;关于1~3维介质中调和热粘弹性波的理论研究[J];北方工业大学学报;1999年01期
10 臧涛成,胡焕性,邵琦;破甲弹复合罩性能研究[J];火炸药学报;1998年04期
相关会议论文 前10条
1 王礼立;朱珏;赖华伟;;冲击动力学研究中实测波信息的解读分析[A];第八届全国冲击动力学学术讨论会会议论文集[C];2007年
2 宋力;李文钊;;传感块动态力测试技术评估[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
3 宋力;胡时胜;;SHPB测试中的均匀性问题及恒应变率[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
4 曲英章;彭刚;冯家臣;刘原栋;;一维霍普金森压杆(SHPB)的工程塑料动态压缩实验技术[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
5 田兰桥;C.Sturt;B.Dodd;;铝-锂合金动态扭转实验研究[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
6 姜锡权;李永池;王肖钧;胡秀章;胡时胜;;正交各向异性料动态力学性能的理论与实验研究[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
7 王礼立;王永刚;;应力波在用sHPB研究材料动态本构特性中的重要作用[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
8 刘永强;李然;张睿娟;撒玉宝;杨俊;陈子敬;;分层介质中应力波传播规律的SHPB试验技术[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
9 于江;夏致晰;蔡守军;;爆炸应力波在软弱夹层中的传播[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
10 王定贤;胡永乐;金飞华;黎小毛;石培杰;;行波杆在混凝土内应力波速度测量中的应用[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
相关博士学位论文 前10条
1 竺铝涛;纤维力学性质应变率效应和针织复合材料弹道冲击破坏机理[D];东华大学;2010年
2 杨立云;岩石类材料的动态断裂与围压下爆生裂纹的实验研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
3 赵宝虎;冲击问题实验应力分析与盾构始发反力架监测[D];天津大学;2009年
4 黄丽;飞秒激光激波特性的闪光高速摄影实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 许进军;桩波动性状若干问题的研究[D];浙江大学;2001年
6 喻长智;岩石爆破混沌模型与条形药包爆破应力波衰减规律的研究[D];中南大学;2001年
7 王昭领;颌面部高速破片+冲击波复合伤致伤机制实验研究[D];第四军医大学;2002年
8 徐建波;长杆射弹对混凝土的侵彻特性研究[D];国防科学技术大学;2001年
9 刘颖;冲击载荷作用下含液饱和多孔介质中应力波传播问题的研究[D];大连理工大学;2002年
10 张明;颌面部创伤合并颅脑损伤的实验研究[D];中国人民解放军第四军医大学;2003年
相关硕士学位论文 前10条
1 吴淼男;双相介质中导波问题研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 杨滢涛;金属锚杆端锚状态下的动测度量参数研究[D];河南理工大学;2010年
3 杨振波;军用包装件跌落冲击问题的仿真研究[D];昆明理工大学;2010年
4 万新通;基于锚杆组群工作荷载无损检测的巷道围岩稳定性研究[D];太原理工大学;2011年
5 周军帅;哈密顿体系下圆柱壳的动态和热屈曲研究[D];大连理工大学;2011年
6 赵绩枫;一种新型动能弹侵彻混凝土数值模拟[D];中北大学;2011年
7 张辉;轴向增强战斗部破片场优化控制及毁伤效能研究[D];南京理工大学;2011年
8 宋丽丽;横向效应增强型侵彻体垂直撞击金属薄靶机理研究[D];南京理工大学;2011年
9 肖刚;岩体冒落诱发冲击振动特征及其动力响应机理研究[D];山东理工大学;2011年
10 黄金旺;近水平红砂岩隧道钻爆法施工超欠挖控制技术研究[D];中南大学;2010年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 李占国,张宏,石岩,徐春鹰;齿轮激光热处理工艺研究[J];兵工学报;2003年02期
2 张青来;胡永学;王粒粒;;AZ31B镁合金拉伸应力-应变和再结晶组织[J];稀有金属材料与工程;2008年04期
3 张永康,邓琦林,唐亚新,余承业;国外激光冲击诱导的应力波动态测量[J];电加工;1994年01期
4 邹世坤;曹子文;赵勇;钱鸣;;Laser peening of aluminum alloy 7050 with fastener holes[J];Chinese Optics Letters;2008年02期
5 葛茂忠;项建云;张永康;;激光冲击处理对AZ31B镁合金力学性能的影响[J];材料工程;2013年09期
6 张青来;洪妍鑫;王荣;李兴成;段钧剑;张永康;;激光冲击成形对AZ31镁合金微观结构和残余应力的影响[J];材料研究学报;2014年03期
7 凌超,郑修麟;挤压强化对LY12CZ板材疲劳裂纹起始寿命的影响[J];航空学报;1991年01期
8 张兴权;张永康;周建忠;顾永玉;;窄条激光喷丸成形有限元分析[J];航空学报;2009年04期
9 丁传富,,赵振业,宋德玉;孔挤压强化对两种超高强度钢疲劳裂纹起始与扩展寿命的影响[J];航空学报;1994年08期
10 裴旭;任爱国;顾永玉;许仁军;于水生;张永康;;AZ91镁合金激光冲击强化力学性能研究[J];激光技术;2010年04期
【相似文献】
相关期刊论文 前6条
1 崔彩萍;;变截面圆杆轴向拉压时的应力分析[J];机械管理开发;2010年05期
2 吴晓,黎大志;非线性材料圆杆的扭转固有振动分析[J];振动与冲击;2005年03期
3 林开明;圆杆径向压扁工艺在生产中的应用[J];机械工人;1997年12期
4 李有堂,龚俊,刘克仁;环形缺口拉伸圆杆的统一模型和断裂准则[J];甘肃工业大学学报;1995年04期
5 凌树森;圆杆弹性和弹-塑性扭转公式的探讨[J];理化检验(物理分册);1998年03期
6 ;[J];;年期
相关会议论文 前3条
1 王利民;华珍;孙明远;张东焕;代祥俊;贺光宗;戈晓霞;;切口圆杆的扭转剪切断裂[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 任青文;R.Y.Liang;;任意轴对称荷载作用下的圆杆分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
3 邱长春;赵云利;杨金生;陈崇祺;;金属圆杆中的剪切周向导波[A];中国声学学会第十届青年学术会议论文集[C];2013年
本文编号:1547506
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/1547506.html