基于有限元分析的噴丸式內(nèi)孔強(qiáng)化設(shè)備研究.pdf

1、隨著我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展，無(wú)磁鉆鋌國(guó)產(chǎn)化已成為石油鉆井生產(chǎn)中亟待解決的問(wèn)題。無(wú)磁鉆鋌要求鋼材除了無(wú)磁性之外，必須具有較高的強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性能。采用噴丸強(qiáng)化技術(shù)能夠提高應(yīng)力集中部位的疲勞強(qiáng)度，從而提高了機(jī)器零部件的可靠性與使用壽命。
　　本文主要根據(jù)無(wú)磁鉆鋌生產(chǎn)需求，研制了用以實(shí)現(xiàn)鉆鋌內(nèi)孔表面強(qiáng)化的噴丸式內(nèi)孔強(qiáng)化設(shè)備。該設(shè)備適用于加工多品種、大批量的鉆鋌系列產(chǎn)品，操作簡(jiǎn)單易學(xué)，有效的降低了生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文詳細(xì)介

2、紹了噴丸式內(nèi)孔強(qiáng)化設(shè)備的功能原理及結(jié)構(gòu)模塊，建立了噴丸式內(nèi)孔強(qiáng)化設(shè)備的三維模型；利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)噴丸管進(jìn)行了分析研究，提出了優(yōu)化改進(jìn)方案；并對(duì)噴嘴的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。
　　對(duì)噴丸工藝參數(shù)進(jìn)行合理的選擇,能夠獲得無(wú)磁鉆鋌內(nèi)孔的最佳噴丸強(qiáng)化效果。目前主要是通過(guò)試驗(yàn)手段來(lái)獲得合理的噴丸工藝參數(shù)，不僅試驗(yàn)周期長(zhǎng)，同時(shí)增加了研究成本。本文在現(xiàn)實(shí)條件的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)備的噴丸工藝參數(shù)進(jìn)行了數(shù)值模擬，對(duì)各影響因素做了初步研究。

3、>　　本文建立了噴丸的均質(zhì)有限元模型，利用ANSYS/LS-DYNA顯式動(dòng)力分析程序?qū)娡鑿?qiáng)化過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，對(duì)噴丸工藝中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了分析，完成了對(duì)噴丸后材料表層形成的殘余應(yīng)力的分析并繪制了殘余應(yīng)力隨層深分布的曲線。分析結(jié)果顯示，噴丸覆蓋率、噴丸速度、彈丸種類及直徑大小等都對(duì)噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)有著不同程度的影響。將本文研究的噴丸工藝參數(shù)結(jié)果與實(shí)際結(jié)合，能夠?yàn)榻窈笤O(shè)備噴丸試驗(yàn)提供合理的噴丸工藝參數(shù)選擇依據(jù)，有效的縮短了設(shè)備研究周期，同