学术论文

      激光冲击TC4残余应力场的试验及有限元分析

      Experiment and finite element analysis on residual stress field in laser shock processing TC4 titanium alloy

      摘要:
      为提高钛合金的疲劳强度,采用 Nd:Glass 强脉冲激光对 TC4 钛合金表面进行冲击强化处理,采用 X 射线应力仪对冲击区的残余应力场进行测试,并采用 ABAQUS 有限元仿真软件对其残余应力场进行分析计算.结果表明,激光冲击使材料表面残留较大幅度的残余压应力,当激光功率密度为 3 GW·cm-2 时,表面残余压应力值高达 400 Mpa,残余压应力层的深度约为 0.6 mm.有限元分析结果与试验测试值有较好的一致性.不同激光功率密度下残余应力场的有限元分析结果表明,激光功率密度大于1.6 GW·cm-2,冲击区将产生残余压应力,随着功率密度的增加,残余压应力增加并趋于饱和,分析结果可为激光冲击工艺参数的优化提供理论依据.
      作者: 张永康 [1] 周立春 [1] 任旭东 [1] 李杨 [2] 鲁金忠 [1]
      Author: Zhang Yongkang [1] Zhou Lichun [1] Ren Xudong [1] Li Yang [2] Lu Jinzhong [1]
      作者单位: 江苏大学,机械工程学院,江苏,镇江,212013 江苏大学,机械工程学院,江苏,镇江,212013;江苏财经职业技术学院,机电工程系,江苏,淮安,223001
      年,卷(期): 2009, 30(1)
      分类号: TG113
      机标分类号: TG1 TB3
      在线出版日期: 2009年4月1日
      基金项目: 国家自然科学基金,江苏省高校自然科学研究项目,江苏大学博士创新基金