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度、抗應(yīng)力腐蝕及抗蠕變開裂能力，進(jìn)而影響機器設(shè)備的服役壽命。因此，精確、高效地測量噴丸所形成的殘余應(yīng)力場對于合理制定噴丸工藝以及對噴丸強化零部件進(jìn)行壽命預(yù)測等具有重要的意義。
　　本文首先對目前工程中采用的噴丸強化殘余應(yīng)力測試主要方法進(jìn)行了回顧，指出了基于深度-敏感壓痕(DSI)的殘余應(yīng)力測試方法具有測試簡單，并可同時獲得多種材料力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)

2、勢。介紹了基于深度-敏感壓痕的三種代表性殘余應(yīng)力計算模型。針對某鋁鋰合金薄板，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。
　　針對壓痕尺寸效應(yīng)(ISE)研究確定出具有最小ISE的壓入試驗條件。通過對兩種噴丸試樣表面逐層電解減薄，并進(jìn)行壓痕試驗，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模型計算得到了兩種噴丸強度下殘余應(yīng)力場分布，發(fā)現(xiàn)提高噴丸強度，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)力場深度都得到較明顯的提高。
　　對兩種噴丸強度試樣側(cè)面沿板厚方向進(jìn)行了殘余應(yīng)力分布測定。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，相同噴丸強度下試樣側(cè)面的殘余應(yīng)力場影響深度會大于試樣表面的殘余應(yīng)力場。
　　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