喷丸残余应力对裂纹扩展疲劳寿命的影响
本文关键词：喷丸残余应力对裂纹扩展疲劳寿命的影响 出处：《哈尔滨工程大学学报》2016年04期 论文类型：期刊论文
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【摘要】：为了研究喷丸表面处理对试样疲劳寿命的影响,基于ABAQUS软件建立含喷丸残余应力场的四点弯曲试样有限元模型和考虑裂纹闭合效应的裂纹扩展疲劳寿命预测模型。基于该模型研究了不同应力比及不同喷丸工艺条件下的受喷与未喷试样的裂纹扩展疲劳寿命。结果表明,正应力比越大越不容易产生裂纹闭合从而寿命越短,不同应力比条件下喷丸试样的疲劳寿命均约为相同条件下未喷丸试样的2.5倍;单独喷丸强化对裂纹扩展疲劳寿命的提高作用高于喷丸成形与强化的联合作用。主要是由于喷丸强化产生的残余压应力在距离表层较近的范围大于成形与强化联合作用所产生的残余压应力,且该残余压应力对裂纹扩展疲劳寿命的提高起主导作用。通过预测结果与文献实验结果的对比,验证了本文所建模型的正确性及有效性。
[Abstract]:In order to study the effect of shot peening surface treatment on fatigue life of samples. Based on ABAQUS software, the finite element model of four-point bending specimen with shot peening residual stress field and the crack propagation fatigue life prediction model with crack closure effect are established. Based on the model, the different stress ratios and the failure of fatigue life prediction are studied. The fatigue life of crack propagation of both sprayed and unsprayed samples under the same shot peening condition. The fatigue life of the shot peening samples under different stress ratios is about 2.5 times of that of the unshot samples under the same stress ratio, and the crack closure is not easy to occur with the increase of the normal stress ratio, and the fatigue life of the shot peening samples under different stress ratios is about 2.5 times. The effect of single shot peening on the fatigue life of crack propagation is higher than that of shot peening and strengthening. The main reason is that the residual compressive stress caused by shot peening is larger than that of forming and strengthening in the near range from the surface layer. Residual compressive stress produced by cooperative use. The residual compressive stress plays a leading role in improving the fatigue life of crack propagation. The correctness and validity of the proposed model are verified by comparing the prediction results with the experimental results.
【作者单位】： 山东大学机械工程学院;山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51375267) 山东省科技发展计划(2013GGX10303)
【分类号】：O346.2
【正文快照】： 喷丸是一种常用的提高零部件疲劳寿命的表面强化方法。在喷丸过程中,通过向零部件表层引入残余压应力从而改善其抗疲劳性能。喷丸残余压应力对其表面疲劳裂纹的萌生及扩展的抑制作用研究是目前喷丸强化领域的热点研究方向。很多学者分别从实验、解析分析和数值模拟方面做了大
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，本文编号：1425056
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