文档介绍：目录
目录 I
不锈钢单点激光喷丸数值模拟与试验研究 IV
摘要 IV
Abstract V
第一章绪论 1
引言 1
奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂机理 2
应力腐蚀产生的条件 2
应力腐蚀的机理 3
应力腐蚀开裂的过程 3
应力腐蚀的裂纹特征和断口形貌 3
本文的研究目标及内容 5
第二章激光喷丸的机理 7
弹丸喷丸 7
弹丸喷丸的原理 7
弹丸喷丸的工艺参数 7
弹丸喷丸提高抗应力腐蚀能力的机理 8
传统弹丸喷丸强化工艺的不足 9
激光 10
激光原理简介 10
激光的特性 11
激光喷丸 12
激光喷丸强化原理 12
激光喷丸试验方法 14
激光喷丸优点 15
第三章激光喷丸有限元分析模型 17
有限元法概述 17
有限元法的发展 17
有限元法的优越性和局限性 18
有限元法的基本思路 19
大型有限元计算软件ABAQUS的简介 19
激光喷丸有限元分析模型 20
激光喷丸材料模型 20
残余应力有限元的公式 21
第四章单点激光喷丸有限元模拟及分析 22
引言 22
有限元模型建立 22
激光喷丸温度场分析 22
模型几何尺寸 22
材料力学性能 23
单元类型和网格划分 24
载荷和边界条件 24
单点激光喷丸的计算结果及分析 25
不锈钢单点激光冲击后残余应力分布 25
激光强度的影响 29
激光光斑半径的影响 32
第五章不锈钢单点激光喷丸试验研究 35
概述 35
不锈钢单点激光喷丸试验 35
单点激光喷丸试样残余应力测定 36
X射线测定方法 36
测量原理 36
衍射峰位置的确定 38
应力测量误差 39
测试仪器 39
试验数据 41
不锈钢单点激光喷丸的有限元模拟 42
ABAQUS模型的建立 42
模拟数据 43
数值模拟和试验结果的比较 43
第六章总结与展望 45
总结 45
展望 45
致谢 47
参考文献 48
不锈钢单点激光喷丸数值模拟与试验研究
摘要
消除焊接残余应力是一种提高不锈钢焊接接头抗应力腐蚀性能的可行方法。铸钢丸喷丸因钢丸容易产生碎片残留在工件表面,有时会引起电化学腐蚀或电偶腐蚀,反而降低了抗腐蚀能力;玻璃喷丸因是无机物,没有这样的问题,但存在噪音和粉尘污染。激光喷丸与上述两种方法相比,具有很多优势,是一种绿色的,对环境无污染的方法。
本文应用大型通用有限元计算分析软ABAQUS对不锈钢单点激光喷丸过程进行了动力学模拟,得到了残余应力分布。数值模拟结果表明:(1)在相同激光光斑半径情况下,残余压应力随峰值压力增大而增大;(2)在相同峰值压力情况下,激光光斑半径对残余压应力影响较小。
本文还对不锈钢进行了单点激光喷丸,并应用X射线衍射法测定了激光冲击强化层残余应力,有限元模拟结果与测定结果比较发现两者趋势一致。本文的研究结为今后进一步研究激光喷丸提高不锈钢焊接接头抗应力腐蚀性能提供了基础。
关键词:激光冲击强化(激光喷丸),残余应力,冲击波,有限元分析
Finite
Element Simulation and Experimental research on One-point Laser Shock Peened Stainless Steel Plate
Abstract
Eliminating the weld residual stress is an effective method to improve the corrosion resistance of weld joints of stainless steels. Electrochemistry corrosion or electric couple corrosion occur in the surface of stainless steel weld joints caused by the steel fragments leaving on the surface of joints dur