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《激光沖擊對小孔疲勞壽命的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、安徽工業(yè)大學畢業(yè)設計論文激光沖擊對小孔疲勞壽命的影響Effectoflasershockprocessingonfatiguelifeoffastenerhole學院機械工程學院姓名專業(yè)機械設計制造及其自動化設計日期指導教師摘要激光沖擊改性與延壽技術是利用方向.能量高度集中的激光束作為工具,對材料進行表面改性或延壽。該技術將現(xiàn)代物理學.化學.計算機.材料科學.先進制造技術等多方面的成果和知識進行綜合運用,對構件的選擇.設計.制造有重大影響。鋁合金小孔是構件上典型的應力集中結構細節(jié),在交變載荷作用下極易產(chǎn)生疲勞裂紋,造成疲勞斷
2、裂。故本文采用激光沖擊強化技術,通過對比分析,采用強化效果更好的先激光沖擊后開孔的工藝方法。通過實驗與數(shù)值模擬分析研究了不同激光沖擊下小孔區(qū)域的殘余應力場及其疲勞性能,并對疲勞斷口進行了相應分析。研究過程為:首先以abaqus軟件為平臺,制定了小孔強化數(shù)值模擬總體思路,通過對激光沖擊工藝參數(shù)進行理論分析,提出激光沖擊參數(shù)的優(yōu)化區(qū)域,以功率密度,脈沖寬度,光斑直徑,沖擊次數(shù)為研究對象,系統(tǒng)分析在其單獨改變時對殘余應力場的影響。然后通過對疲勞斷口的觀察,來分析材料抗疲勞性能的強弱。最后通過仿真分析式樣開孔前后殘余應力場和沖擊前后
3、的疲勞性能得出光斑搭接處理對疲勞壽命的影響。關鍵詞:激光沖擊處理,疲勞壽命,數(shù)值模擬,殘余應力場,疲勞斷口,鋁合金小孔ABSTRACTLasershockmodificationandlife-extendingtechnologyistheuseofthelaserbeamhighlyconcentratedinthedirectionandenergyasatoolforsurfacemodificationorextensionofthematerial.Thetechnologymakethecomprehensiv
4、euseofmodernphysics.Chemistry.Computer.Materialsscience.advancedmanufacturingtechnologyandotheraspectsofResultsorknowledge.andithasasignificantimpactoncomponentselection.designmanufacturing.Aluminumalloyholesarethetypicallocationsofstressconcentrationwhicheasilygen
5、eratefatiguecracksundercyclicloadingandyieldfatiguerupture.sothistextusethelasershockpeeningtechnology.throughthecomparativeanalysis.thebetterprocessofLSPbeforehole-drillingwasadoptedtostudytheresidualstressfieldoffastenerholesatdifferentparametersanditsfatigueprop
6、ertybythemethodsofexperimentsandsimulations,andfatiguefracturewereanalyzed.Theresearchprocessisasfollowing:basedontheFEMcodeABAQUS,thegeneralideaofNumericalsimulationtostrengthenholeswasset.bytheLSPparameterswasanalyzed,andthenpresentedtheoptimizingregionofLSPparam
7、eters.Then,selectedthepowerdensity,pulsewidth,spotdiameterandshotnumbersastheresearchobject,withoutconsideringtheinteractionbetweentheshockparameters,theeffectoflasershockparametersontheresidualstressfieldwerestudied.Thenobservatingthefatiguefractureindicatedthestr
8、engthofanti-fatigueproperties.Finally,throughthesimulationwecanstudytheresidualstressfieldofspecimensbeforeandafterhole-drillingandthefatigueprop