微尺度激光沖擊處理技術(shù)的仿真與實驗研究.pdf

1、激光沖擊處理技術(shù)(LSP)是利用高功率密度、短脈沖激光束輻射金屬材料,使材料表面附加涂層迅速氣化形成等離子體并膨脹爆炸產(chǎn)生高壓沖擊波,該沖擊波使材料表層顯微組織發(fā)生改變,并在材料表層形成高殘余壓應(yīng)力,從而提高金屬材料表面硬度、抗磨損、抗腐蝕和抗疲勞等力學(xué)性能的一種新型表面改性處理技術(shù)。激光沖擊處理無需改變材料的表面化學(xué)成分,而可使材料的表面性能得到有效強(qiáng)化,尤其是能夠大幅提高金屬材料的疲勞壽命,在航空航天、汽車、內(nèi)燃機(jī)、工程機(jī)械等現(xiàn)代制

2、造業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文從塑性動力學(xué)、應(yīng)力波理論出發(fā),分析了激光誘導(dǎo)等離子體沖擊波的機(jī)理以及激光沖擊波在材料中的傳播過程。建立了微尺度激光沖擊處理的二維軸對稱有限元模型,分析了材料本構(gòu)關(guān)系以及顯式動態(tài)有限元模擬過程。利用ABAQUS有限元軟件在微尺度下對金屬材料進(jìn)行了激光沖擊數(shù)值模擬,分析了數(shù)值模擬過程中不同參數(shù)對材料塑性變形和殘余應(yīng)力場等仿真結(jié)果的影響,通過有限元仿真方法對激光沖擊處理金屬材料產(chǎn)生的動態(tài)響應(yīng)效果進(jìn)行