7075铝合金喷丸应力集中及残余应力场有限元分析

作者：付宏鸽; 孙青杰; 王伟帅; 白帆

来源：机械设计, 2022, 39(S2): 51-55.

DOI：10.13841/j.cnki.jxsj.2022.s2.004

• 应力集中
• 残余应力
• 有限元分析
• 轮廓最大高度
• 轮廓单元平均宽度

为研究喷丸强化对工件残余应力的影响及由表面粗糙度变化引起的应力集中，以Abaqus软件为平台，7075铝合金为研究对象，建立喷丸强化有限元预测模型，并与公开发表文献中数据对比，验证模型的准确性。在此基础上以弹丸喷射速度、丸粒材质、弹丸数量等为因素，设计单因素试验、正交试验模拟分析了喷丸对应力集中及残余应力的影响，以轮廓最大高度Rz，轮廓单元平均宽度Rsm表征表面粗糙度。结果表明：弹丸喷射速度与残余应力呈线性关系；当弹丸材质不同，质量相近时，造成的冲击力相近，因此对残余应力的影响几乎一致，故在相同条件下，材质的密度越大，残余应力值越大；弹丸数量增加，最大残余压应力值随之变大；通过极差分析确定了喷丸参数对Rz、Rsm及应力集中因子Kt的影响程度，以表面粗糙度及应力集中因子的最小值为目标参数，选取了最优工艺参数组合。

• 单位
  机电工程学院; 北华航天工业学院; 天津科技大学