铝合金薄壁件在制备成形后因为受初始应力以及加工后表面应力的影响,会导致材料表面产生程度不一的变形,往往不能符合设计精度要求,形变的产生已经成为铝合金薄壁构件制造的难题。为削弱或调控这种变形,根据材料表面应力场的分布特征,构建喷丸工艺-表面特征值预测函数,实现对表面应力的精准调控具有重要的参考意义。本文运用BBD设计方法,通过实验获得不同喷丸工艺对铝合金表面应力及表面硬度的作用规律,对数据进行相关性分析后得到关于应力和硬度的工艺参数预测函数,并验证函数的准确性。具体研究工作如下:1.通过BBD方法设计喷丸实验,就颗粒尺寸、空气压力、喷丸时间和距离4个因素,对试样进行喷丸强化处理,采用X射线应力测试表面应力,通过显微硬度仪与便携式粗糙度测量仪测量表面硬度与粗糙度,对应力与硬度分布状态进行描述,探究构件应力与硬度分布特征,分析了试样表面硬度与应力的分布规律。2.对喷丸处理数据进行归纳分析后,构建了喷丸工艺下表面应力与硬度预测函数,对引起预测模型偏差的应力测试误差、硬度测试误差、模型理论误差进行了分析,确定各误差的不确定度,最终计算合成了喷丸工艺-特征值预测模型的总不确定度。3.该预测函数在预期应力与硬度值前提下,可获得喷丸工艺参数组,以此进行实验和计算结果对比,并最后验证预测函数的可靠性。对于预测函数的应用方法可以给定一个预期表面应力-304 MPa,函数给定了其中10组工艺参数,在其对应的硬度值中挑选出期望值211 Hv后,最后即可确定目标工艺参数组。喷丸工艺参数-表面特征值预测函数可有效地提高喷丸强化下所获表面特征的准确性,为掌握喷丸工艺对材料表面强化规律提供工程参考。