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- 航空金属材料孔挤压强化残余应力场的研究
- 作者： 赵艳丽 来源： 同济大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空工程 金属材料 孔挤压强化 残余应力场 有限元模拟
- 描述： 孔挤压强化被广泛应用于提高含孔构件的疲劳性能。本文利用ANSYS有限元软件模拟计算了300M和30CrMnSiNi2A超高强度钢、7050-T7451高强度铝合金构件的孔挤压强化残余应力场，提出了孔挤压强化残余应力场的预测模型，并研究了残余应力场的变化规律。具体研究内容及模拟分析结果如下：首先，研究了孔径变化对残余应力场的影响，通过建立两种超高强度钢和一种高强度铝合金孔挤压的三维模型来模拟构件孔径变化对残余应力场的影响规律；同时通过对比不同材料，总结材料强度对残余应力场变化的影响，从而为工艺参数的优化提供理论依据。其次，对不同过盈量孔挤压强化残余应力场进行了模拟，确定了优化的过盈量。然后建立了三种材料不同厚度构件的孔挤压残余应力场三维有限元模型，分析研究了材料强度和构件厚度对残余应力场的影响，确定了最大残余压应力出现的位置，比较了三种材料孔挤压入口、中部和出口处残余应力场的变化情况。最后，建立了不同孔边距的三维模型，模拟分析了孔边距变化对残余应力场的影响。证明了孔边距对构件的残余拉应力的大小起重要影响。本文从孔径到过盈量，从厚度到孔边距，建立了孔挤压强化的三维模型，分析了残余应力场的变化规律，并结合实验验证了模型的合理性。为疲劳寿命预测、工艺参数优化奠定了研究基础并提供了数据支持。