基于深度—敏感壓痕技術(shù)的噴丸鋁鋰合金板殘余應(yīng)力分布特征研究.pdf

1、噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)是由彈丸撞擊金屬表面導(dǎo)致的不均勻塑性變形所產(chǎn)生的，它能顯著提高零件的抗疲勞強(qiáng)度、抗應(yīng)力腐蝕及抗蠕變開(kāi)裂能力，進(jìn)而影響機(jī)器設(shè)備的服役壽命。因此，精確、高效地測(cè)量噴丸所形成的殘余應(yīng)力場(chǎng)對(duì)于合理制定噴丸工藝以及對(duì)噴丸強(qiáng)化零部件進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)等具有重要的意義。
　　本文首先對(duì)目前工程中采用的噴丸強(qiáng)化殘余應(yīng)力測(cè)試主要方法進(jìn)行了回顧，指出了基于深度-敏感壓痕(DSI)的殘余應(yīng)力測(cè)試方法具有測(cè)試簡(jiǎn)單，并可同時(shí)獲得多種材料力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)

2、勢(shì)。介紹了基于深度-敏感壓痕的三種代表性殘余應(yīng)力計(jì)算模型。針對(duì)某鋁鋰合金薄板，采用深度-敏感壓痕技術(shù)，詳細(xì)研究了其在兩種噴丸強(qiáng)度-0.1mmA和0.2mmA下的殘余應(yīng)力與力學(xué)性能分布特征。
　　針對(duì)壓痕尺寸效應(yīng)(ISE)研究確定出具有最小ISE的壓入試驗(yàn)條件。通過(guò)對(duì)兩種噴丸試樣表面逐層電解減薄，并進(jìn)行壓痕試驗(yàn)，獲得了壓痕特征參量以及塑性硬化層的分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)噴丸強(qiáng)度從0.1mmA提高到0.2mmA可以得到更深以及衰減更為緩慢的塑性

3、硬化層。結(jié)合Y.H.Lee模型計(jì)算得到了兩種噴丸強(qiáng)度下殘余應(yīng)力場(chǎng)分布，發(fā)現(xiàn)提高噴丸強(qiáng)度，試樣的表面殘余壓應(yīng)力、殘余壓應(yīng)力峰值深度及殘余壓應(yīng)力場(chǎng)深度都得到較明顯的提高。
　　對(duì)兩種噴丸強(qiáng)度試樣側(cè)面沿板厚方向進(jìn)行了殘余應(yīng)力分布測(cè)定。結(jié)果表明試樣側(cè)面的殘余應(yīng)力分布規(guī)律與試樣表面的殘余應(yīng)力分布規(guī)律基本相同，相同噴丸強(qiáng)度下試樣側(cè)面的殘余應(yīng)力場(chǎng)影響深度會(huì)大于試樣表面的殘余應(yīng)力場(chǎng)。
　　利用有限元分析軟件建立多球碰撞的三維噴丸模型，將噴丸