表面微观形貌特征对二次挤压强化孔疲劳性能影响

作者：姜廷宇; 王洋; 杨振; 王鹏; 万志城; 张全利^*; 苏宏华

来源：机械强度, 2022, 44(05): 1091-1100.

DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2022.05.011

• 二次挤压强化
• 表面微观轮廓
• 仿真分析
• 应力集中系数
• 疲劳寿命

建立了孔的二次挤压强化疲劳仿真模型，探究孔壁表面微观形貌特征对强化孔疲劳性能的影响。采用Abaqus有限元软件及MSC. Fatigue疲劳分析软件，对孔的二次挤压强化过程进行了模拟并计算了强化孔的疲劳寿命。选取孔壁微元，用半椭圆微观缺口代表零件表面微观轮廓，通过有效应力集中系数Kf修正材料S-N曲线，探究了表面微观轮廓对二次挤压强化孔疲劳性能的影响。结果表明，二次挤压强化后孔壁产生残余压应力层，试验件疲劳寿命得到提高；孔壁微观缺口数目增加可以有效缓解应力集中系数，应力集中系数Kt与深宽比b/a及间宽比d/(2a)成正相关；二次挤压强化可以降低孔壁表面粗糙度21%～49%,能有效缓解缺口应力集中现象，提高孔的疲劳性能。

• 单位
  南京航空航天大学; 昌河飞机工业(集团)有限责任公司; 昌河飞机工业（集团）有限责任公司