喷丸残余应力对裂纹闭合效应影响的数值仿真.PDFVIP

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2018-02-18 发布于天津
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喷丸残余应力对裂纹闭合效应影响的数值仿真

第卷第期中国表面工程２９２Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．２　　　　　年月２０１６４ＣＨＩＮＡＳＵＲＦＡＣＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡｒｉｌ２０１６ｐ：／ｄｏｉ１０．１１９３３．ｉｓｓｎ２０１６．０２．０１５ｊ喷丸残余应力对裂纹闭合效应影响的数值仿真 吕鹤婷，王建明，刘兴睿（山东大学机械工程学院，济南２５００６１）摘要：基于裂纹闭合效应，利用ＡＢＡＱＵＳ软件建立用于预测残余应力场中疲劳裂纹扩展特性的弹塑性有限元模型。考虑　塑性和残余应力场对裂纹闭合的作用，分析残余应力、应力比和裂尖单元尺寸对裂纹闭合效应的影响。研究结果表明：未喷丸试样的裂纹闭合类型为塑性诱导裂纹闭合，喷丸残余应力场中的裂纹闭合为塑性和残余压应力共同作用，且裂纹张开力的大小与残余应力的分布相对应；正应力比越大，裂纹闭合效应越不明显，疲劳裂纹扩展速率越快；裂尖单元尺寸小于塑性区范围时可以真实反映裂尖的闭合状态；喷丸残余压应力通过提高裂纹闭合力，增强裂纹闭合效应，抑制疲劳裂纹扩展。关键词：喷丸强化；残余应力场；裂纹闭合；疲劳裂纹扩展中图分类号：文献标志码：文章编号：（）ＴＧ６６８Ａ１００７９２８９２０１６０２０１０２０９　　　　　　　　　　犖狌犿犲狉犻犮犪犾犛犻犿狌犾犪狋犻狅狀犳狅狉犚犲狊犻犱狌犪犾犛狋狉犲狊狊犉犻犲犾犱狊狅犳犛犺狅狋犲犲狀犻狀狅狀狆犵犆狉犪犮犽犆犾狅狊狌狉犲犈犳犳犲犮狋狊，，ＬＶＨｅｔｉｎＷＡＮＧＪｉａｎｍｉｎＬＩＵＸｉｎｒｕｉｇｇｇ（，，）ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｈａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＪｉｎａｎ２５００６１ｇｇｇｙ犃犫狊狋狉犪犮狋：，Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｒａｃｋｃｌｏｓｕｒｅｅｆｆｅｃｔｓｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｌａｓｔｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆａ ｐｐｔｉｕｅｃｒａｃｋｒｏａａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄｂＡＢＡＱＵＳ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｔｈｅｌａｓｔｉｃｉｔａｎｄｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｇｐｐｇｙｇｐｙ，，ｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆ