各向异性材料喷丸残余应力的数值模拟

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:harite
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文的主要研究内容是经不同喷丸工艺处理后的镍基单晶高温合金DD3材料残余应力分布及组织结构的变化。在此基础上,本文进一步利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了与实验相对应的喷丸过程模型,对建立的均质模型通过建立局部坐标系进行加载,调节喷丸工艺中不同参数并分析其对DD3残余应力场的影响,对不同参数下残余应力的分布进行分析,进而探讨了单晶性质对于喷丸残余应力的影响。对镍基单晶高温合金DD3进行喷丸处理,结果表明:经过喷丸处理的DD3试样,随着层深的加大,残余压应力逐渐增加,表明一定范围内喷丸强度的提高将有助于提高残余应力的各项参数。DD3合金具有明显的单晶特性,表面残余应力沿不同取向呈各向异性分布。不同喷丸覆盖率下,不同取向的样品表面残余应力相异。单晶初始取向对喷丸强化DD3组织结构与表面残余应力分布的影响比较显著。喷丸处理促使镍基单晶多晶化,喷丸层晶块碎化,随着表面覆盖率的提高,ODF最大取向密度和取向线强度逐渐降低,样品喷丸层呈现不同的织构特征。覆盖率为80%和200%下不同取向的喷丸试样的织构呈现多样化趋势,当覆盖率达到400%时,不同取向试样的织构分布趋于相同。利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件根据受控喷丸实验的实际过程建立了均质喷丸模型,设定局部坐标系进行加载,得到了与实验结果相符的DD3残余应力随层深分布曲线及不同取向的表面残余应力分布曲线。通过有限元分析调节不同喷丸参数,可知影响喷丸强度的4个主要参数喷丸覆盖率、喷丸速度、弹丸种类及大小对喷丸残余应力场有着不同的作用。喷丸覆盖率对受喷材料的最大残余压应力和压应力层深有直接影响,在一定范围内,提高覆盖率将会导致最大残余应力和层深的增大。弹丸材质的影响主要与弹丸密度有关,高密度的弹丸撞击下的受喷材料具有更深的残余压应力层和更大的残余压应力。采用弹丸直径较小的丸料进行喷丸时,受喷材料的残余压应力较高,但层深较浅。弹丸速度则影响到喷丸残余应力场的深度,速度高的喷丸具备更大的动能,因此获得的残余压应力场更深。对DD3喷丸模型的有限元模拟结果还表明,由于受喷材料DD3属于正交各向异性材料,三个异性的晶向相互垂直,故研究其中一个取向的分布,可以推断出另外两个取向的规律。模拟试验中选取了(001)面作为分析对象,可以看到,随着测试角的增大,受喷DD3试样表面的残余压应力出现了先减弱再增强的趋势,通过对4种喷丸工艺参数的调节发现,改变参数会影响到压应力的大小,但压应力极小值出现的角度不变。可以推断,单晶取向会影响到残余应力的分布,但极小的残余应力必然只出现在位错能最低的滑移系上。
其他文献
声乐语言是在人类生活语言的基础上发展起来的,它由旋律、诗词等构成,旋律的高低起伏、诗词的抑扬顿挫共同诠释着声乐作品的内涵。歌曲《曲蔓地》中旋律的音律与歌词的诗律完
AVS音频标准作为我国具有自主知识产权的第二代信源编码标准,它为数字音频设备与系统提供了高效经济的编解码技术方案,是综合算法性能和实现复杂度进行实际应用的适中选择。
旅游已成为现代社会人们的生活方式。福建武夷山、泰宁同为山区旅游城市,因自然和社会历史条件的差异,有着各自不同的的旅游文化资源。如何把握这种差异,突出它们各自旅游景
本文基于内蒙古自治区农牧民专业经济合作组织发展的现实状况,对影响我区农牧民专业经济合作组织的一些因素进行了分析,并在此基础上提出几点政策性建议。
该文通过苏州东环路街景整治规划的案例,探讨了如何在综合整治中发挥规划的统领作用,并注重规划与实施的衔接关系。同时强调了城市形象更新与惠及民生相结合的整治思路。
文章在总结概括中交二局电务工程有限公司制定完善企业规章制度的基础上,探讨公司的规章制度的落实对策:一是在"专"上下功夫,让体系文件更具针对性;二是在"细"上做文章,让体
直接力/气动力复合控制是未来导弹拦截的标志性技术,代表了导弹控制方式的发展方向。本文对导弹拦截末段导引律和直接力/气动力复合控制展开研究,主要做了以下工作:基于MATLA
随着电网的发展和两网改造的不断深入,电力设备的安装管理的逐渐被电力企业所重视。本文从影响火力电厂电力设备安装的主要因素出发,详细的分析了电力设备安装管理中的设计论
随着我国合唱事业的蓬勃发展和人们对合唱教化作用认识的不断提高,合唱教学也越来越被重视。每个音乐教师和单位领导都想在合唱比赛中取得好成绩,辛勤的汗水,刻苦的训练才能
新课标下语文教学要冲破层层阻碍,必须注重教育目标建构的科学性和整体性。基于加涅学习结果理论,语文教育目标的设置应从"结果"上寻求突破,注重其基础的"工具性",兼顾"人文