TC4钛合金激光冲击强化数值模拟

作者：王博涵; 程礼^*; 丁均梁; 崔文斌; 王长凯; 李冬春

来源：航空动力学报, 2021, 36(05): 959-968.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2021.05.007

• 激光冲击强化
• TC4钛合金
• 应力波
• 残余应力
• 塑性应变

采用连续显式动态冲击策略对航空用TC4钛合金进行激光冲击强化数值模拟研究。根据冲击波能量变化曲线确定单次冲击求解时间为3 000 ns,并分析了应力波传播过程。在此基础上开展多点冲击模拟,分析了功率密度、冲击次数和光斑搭接率对残余应力、应变场的影响。得出增加功率密度对增大表面残余压应力的效果更好;增加冲击次数对增大残余压应力影响深度的效果更好;50%光斑搭接率有效地避免了冲击不均匀和搭接空隙现象。实验和仿真所得的试件表面残余压应力变化趋势相同,数值大小基本吻合。冲击1、3次时,两者的误差分别为4.1%、2.6%,说明仿真结果具有一定的参考意义。

• 单位
  先进航空发动机协同创新中心; 空军工程大学