微粒子喷丸对靶材残余应力场的影响

发布时间：2021-01-06 08:59

　　为了研究微粒子喷丸多颗粒冲击靶材时的残余应力场,建立了1个中心粒子周边均布6个粒子的7粒子冲击模型。应用有限元软件,对微粒子搭接率、冲击速度、冲击角度、直径等喷丸工艺参数对中心粒子冲击坑中心点处残余应力场的影响进行了仿真研究。结果表明:当搭接率ζ≤0. 5时,ζ的变化对残余压应力场深度没有影响,而ζ=0. 75是表面残余压应力SS变化的分界线,只有在ζ> 0. 75时,残余压应力场的4个特征值才均随着ζ的增大而增大;增大微粒子直径、减小冲击角度,有利于增大残余压应力场的深度,但同时也会减小残余压应力场的大小。增大微粒子的冲击速度,残余压应力场的深度增大,而残余压应力场的大小呈现一定的波动性,但是两者均在冲击速度为200 m/s时取得最大。 

【文章来源】：金属热处理. 2020,45(05)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

弹丸冲击靶材后的盲区示意图[14]

采用单颗粒微粒子，对弹坑直径与粒子直径的关系进行了数值仿真，结果表明:当微粒子直径在0.04～0.12 mm范围内，微粒子速度在150～190 m/s范围内变化时，弹坑直径与弹丸直径的比值约为50%～55%。基于上述结果，可以求解出图2中的弹坑覆盖率，即局部区域内弹坑所占面积与该区域的弹坑包络面面积之比。为此，取弹坑直径与弹丸直径的比值为50%进行计算，图2的覆盖率计算图如图3所示，覆盖率求解过程如下:图3 微粒子喷丸偏置法覆盖率模型

图2 偏置法的弹丸及弹坑布局图[14]可见，文献[14]的建模方法，覆盖率不到80%。为此，本文提出了图4所示的覆盖率模型。在图4中，每一个圆形代表一个弹坑。以中心弹坑为对象，其周围均布有6个弹坑，且弹坑之间两两相切。如果以中心弹坑为研究对象，首先形成中心弹坑，然后在其周围冲击6次得到其余6个弹坑，则可以研究周围弹坑对中心弹坑残余应力场的影响情况。根据前述表面覆盖率的定义，可求出图4模型的实际覆盖率为:

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2960297