导读:本文包含了激光喷丸强化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:激光喷丸,数值仿真,残余应力,高强钢Q345B
激光喷丸强化论文文献综述
王昭宇,甘进,汪舟[1]（2019）在《激光喷丸强化高强钢Q345B残余应力分布特性研究》一文中研究指出以高强钢Q345B为研究对象,利用有限元软件Abaqus对激光喷丸过程进行数值模拟,探讨激光参数与光斑布置方案对残余应力分布的影响,并通过Q345B试件进行激光喷丸试验,以Proto XRD残余应力测试仪对试件残余应力值进行测量,对比验证激光喷丸仿真结果的准确性.结果表明,数值仿真可以很好地预测激光喷丸后结构残余应力分布特性,且激光参数设置存在最优值,过高的激光参数设置会影响残余应力分布稳定性.(本文来源于《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》期刊2019年05期）
李东来[2]（2019）在《6082-T6铝合金激光喷丸诱导残余应力与强化效应》一文中研究指出激光喷丸因其速度快(ns量级)、力高(GPa量级)、高应变率(10~7 s~(-1)量级)的特点成为了一种新颖的表面强化技术。6082-T6铝合金虽然在结构材料中运用广泛,但其中等的强度和耐腐蚀性限制了它的应用范围,将激光喷丸技术运用于6082-T6铝合金表面强化,对推动其在航空航天、动车以及军事设备等领域的应用有着积极意义。本文通过有限元模拟和实验手段分析了不同激光喷丸参数对残余应力场的影响规律,探索激光喷丸的应力强化和微观强化机理。本文的主要研究内容和结论如下:(1)建立了高斯分布激光喷丸Johnson-Cook有限元模型,分别研究了不同激光喷丸参数:冲击波峰值压力、脉冲宽度、光斑搭接率、光斑大小、连续喷丸次数对靶材残余应力分布的影响规律和“压应力-拉应力-压应力”应力层结构的变化规律。结果表明:随冲击峰值压力的增加,靶材表面残余压应力逐渐增加,靶材表层的压应力层厚度逐渐增加,“夹心层”应力结构呈现“两头加大,中间缩小”的变化规律。若脉冲宽度小于10 ns,则表面残余压应力分布不均;随着光斑搭接率增大,表面残余压应力的波动减小;小尺寸光斑下容易出现明显的“残余应力洞”现象;前3次激光喷丸对残余应力的影响较大。(2)针对激光诱导的高速瞬态冲击压力,研究了靶材内部应力波的传播与衰减,运用有限元与平面波理论相结合的手段对靶材的动态特征参数进行分析。研究了应力波在传播过程中弹、塑性共存的结构及超高应变率效应。结果表明应力波波速与靶材内部应变有关,应变加大,则波速减小。应力波在传播过程中的衰减规律可以由应力幅值衰减和速度衰减来表征,衰减规律满足指数函数。(3)进行了激光喷丸实验,运用X射线衍射法测量了激光喷丸试件的表面残余压应力,验证了高斯分布激光喷丸有限元模型的准确性。测量了靶材的微观硬度,发现表层硬度显着提高,并且显微硬度增加层和压应力层厚度基本一致;通过OM对靶材横截面金相组织进行观察,在材料表层发现细小的等轴晶粒;通过TEM在晶粒内部发现大量位错线,高密度位错线发生缠结形成位错墙,将原始晶粒细化为亚晶粒,最终形成细小等轴晶粒;在位错线附近发现细小析出物。位错线附近的畸变能为异质形核提供部分能量,反之,析出相又对位错线产生“钉扎”作用,使之发生聚集,为晶粒细化提供必要条件。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
田绪亮,周建忠,李京,孟宪凯,孙昀杰[3]（2019）在《深冷激光喷丸强化对2024-T351铝合金微观组织的影响》一文中研究指出探究了深冷激光喷丸(CLP)对2024-T351铝合金微观组织的影响及其强化机理,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征了2024-T351铝合金微观组织的演变规律。结果表明:相比于室温激光喷丸(RT-LP),CLP具有更加显着的晶粒细化效果,并在试样中产生了高密度位错以及更多、更细且均匀分布的黑色球状第二相,该相为S相(Al_2CuMg);CLP试样的微观组织在深度方向上呈不同形貌的梯度分布,并且其基体层的微观组织优于RT-LP试样基体层的微观组织。CLP的强化机制主要包括两方面:一是深冷环境抑制位错的动态回复,并降低热激活能,从而促进了细化晶粒和第二相对位错的阻碍作用;二是深冷环境下试样的体积收缩效应产生的塑性变形和内应力,它们会产生显着的组织强化效果。(本文来源于《中国激光》期刊2019年09期）
刘麟,盛圆圆,詹普杰,迟蕊,周建忠[4]（2019）在《激光喷丸强化铜锌合金及其疲劳行为》一文中研究指出以铜锌合金为研究对象分别进行2.5 J和4.5 J能量下的激光喷丸强化实验,对喷丸前后试样的显微硬度、残余应力及疲劳特性进行研究。结果表明:试样经激光喷丸强化后深度方向的硬度和残余应力均明显提高,且喷丸能量越大两者提高幅度越明显。2.5 J、4.5 J激光能量处理下试样的疲劳寿命较未喷丸试样的分别提高1.27～1.49倍、1.42～1.66倍。疲劳断口形貌分析发现激光喷丸缓解试样表面缺陷等区域的应力集中,疲劳裂纹源位置内移;裂纹扩展区疲劳条带间距随着喷丸能量的增加逐渐减小,使得扩展区裂纹扩展速率显着降低;瞬断区等轴韧窝尺寸和深度随激光能量的增加而增加,从而提高铜锌合金的疲劳寿命。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2019年02期）
赖梦琪,胡宗浩,胡永祥,姚振强[5]（2019）在《增材制造钛合金激光喷丸强化表面完整性影响实验研究》一文中研究指出增材制造具有产品开发快速性,能够直接生产出具有复杂几何形状的金属零件,同时显着提高材料的利用率、降低成本。增材制造零件在疲劳等关键性能上与锻件仍然存在一定的差距,需要探寻有效的后处理方法。采用激光喷丸强化增材制造TC4钛合金,研究增材制造TC4钛合金表面完整性改善效果,并与同牌号常规锻造钛合金进行强化效果对比。结果表明,激光喷丸对于两种材料表面粗糙度影响微弱。在硬度方面,增材制造TC4的表面显微硬度从348 HV增加到367 HV,影响层深度达0.75 mm,而常规锻造TC4表面显微硬度从315 HV提高到362 HV,影响层深度大于1 mm;在残余应力方面,激光喷丸在增材制造TC4表面所引入的残余压应力最大值约为400 MPa,受影响的区域深度约为0.75 mm,而常规锻造TC4表面所引入的残余压应力最大值约为600 MPa,受影响区域深度大于1 mm。此外,利用阿基米德法测量出增材制造TC4的致密度为98.46%,经过一次激光喷丸处理后提高到98.92%。与锻造TC4相比,增材制造TC4组织相对疏松,可能是导致激光喷丸所引入残余应力幅值较小,影响层深度较浅的原因。(本文来源于《应用激光》期刊2019年01期）
徐洋洋,周建忠,谭文胜,孟宪凯,盛杰[6]（2018）在《深冷激光喷丸强化2024-T351铝合金的表面力学性能》一文中研究指出为了研究深冷激光喷丸强化(Cryogenic Laser Peening,CLP)对2024-T351铝合金表面力学性能的影响,采用Nd:YAG纳秒脉冲激光分别在常温(25℃)和深冷温度(-100℃)条件下对2024-T351铝合金材料进行激光喷丸处理,随后对试样的显微硬度、残余应力和微观组织等表面性能进行了测试分析,最后基于微观组织演变探讨了CLP对2024-T351铝合金的强化机理。结果表明,由于超低温对位错滑移及湮灭的抑制作用,CLP处理试样的位错密度提高,在动态再结晶后材料表面晶粒尺寸减小,其表层显微硬度与残余压应力值较常温LP处理试样分别提高了约20.3%与21.6%,因而改善了2024-T351铝合金的表面力学性能。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年12期）
王作伟[7]（2018）在《激光喷丸强化IN718镍基合金高温疲劳性能的数值模拟及试验研究》一文中研究指出激光喷丸强化技术(Laser peening,LP)利用高功率激光束与材料相互作用引起材料表面剧烈塑性形变,从而获得稳定的残余压应力分布和晶粒细化效果。因此,激光喷丸能够有效地抑制裂纹的萌生和降低疲劳裂纹的扩展速率,从而提高关键零部件的服役寿命。本文针对航空航天发动机热端零部件亟须解决的高温疲劳失效问题,以IN718镍基合金为研究对象,通过数值模拟和试验研究相结合的方法,分析激光喷丸后孔周残余应力的奇异特性及其热力松弛行为,探索激光喷丸强化的高温疲劳延寿机理,最终实现激光喷丸后材料高温疲劳寿命的合理预测。主要研究内容如下:(1)从蠕变损伤、疲劳损伤和氧化角度,分析材料的高温疲劳失效机制;以材料的弹塑性力学为基础,对激光喷丸诱导的残余应力场进行估算,分析高应变率下材料的动态响应机制;探索激光喷丸诱导的残余应力在高温交变载荷条件下的松弛行为,并推导残余应力热力松弛估算模型;根据蠕变力学和断裂力学相关理论,对激光喷丸后材料的高温疲劳寿命估算公式进行推导。(2)开展激光喷丸强化试验及其相应的数值模拟研究,分析激光喷丸强化后IN718合金单联中心孔试样孔周材料表面残余应力场的奇异特性。由于激光喷丸在孔周诱导的残余应力具有各向异性,选用残余最小主应力表征激光喷丸强化效果。探索激光喷丸强化后在小孔附近出现典型“残余压应力环”的产生机理,研究不同激光功率密度下,“残余压应力环”出现位置与孔壁距离的相互关系。(3)选取典型试样进行高温拉伸试验,研究不同温度服役环境下IN718合金的力学性能。在此基础上,开展激光喷丸强化单联中心孔试样的高温疲劳试验和数值模拟研究,建立试样整体疲劳寿命与各个危险节点之间的函数关系模型,提出激光喷丸强化后试样高温疲劳寿命的预测方法。结果表明,高温环境下激光喷丸工艺提高材料抗疲劳性能的增益效果有所弱化,而且随着温度上升,强化效果越不显着,高温疲劳断口形貌SEM分析表明,不同温度下试样疲劳裂纹的扩展方式有所区别。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-06-01）
徐洋洋[8]（2018）在《低温辅助激光喷丸强化2024-T351铝合金的振动特性及疲劳性能》一文中研究指出低温辅助激光喷丸强化技术(Cryogenic Assisted Laser Peening,CALP)是一种基于低温与超高应变率的耦合效应的新型表面形变强化技术,可以通过优化微观组织与增加塑性变形,实现优于传统激光冲击强化工艺的组织/应力强化效果。针对航空铝合金易于出现振动疲劳失效,本文选取典型的2024-T351航空铝合金材料为研究对象,采用理论分析、试验研究以及数值模拟相结合的研究方法,揭示低温辅助激光喷丸对铝合金材料典型表面力学性能、振动特性及振动疲劳性能的影响规律,并结合疲劳断口形貌,探索CALP处理铝合金材料的振动疲劳延寿机理。本文的主要研究内容如下:(1)分别采用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和残余应力测试仪等试验设备对低温辅助激光喷丸铝合金的微观组织与残余应力进行测试,分析了低温辅助激光喷丸对材料表层微观组织及残余应力的影响规律,结合凝聚态物理学理论阐述了低温辅助激光喷丸的微观组织演变机理及残余应力的强化机制。(2)采用纳米压痕仪对材料的纳米硬度及弹性模量进行了测试和分析,探索了低温辅助激光喷丸强化铝合金的加工硬化机制;以悬臂梁结构为研究对象,使用振动模态测试系统分别获取了不同激光功率密度下CALP与LP处理试样的振动特性(固有频率与阻尼比),得到了激光喷丸功率密度对试样的固有频率与阻尼比的影响规律;此外,建立了铝合金悬臂梁结构的数学模型并开展数值模拟分析,获得了结构的振型和固有频率;基于振动力学理论与K-G-L阻尼理论,分析了低温辅助激光喷丸工艺对固有频率与阻尼比的影响机理。(3)开展了低温辅助激光喷丸强化铝合金的振动疲劳性能测试,获得了试样的振动疲劳寿命以及固有频率随时间的变化规律。采用扫描电子显微镜(SEM)对试样的振动疲劳断口形貌进行观测,结合疲劳与断裂理论分析了典型振动疲劳的断口特征,分别研究了低温辅助激光喷丸强化对疲劳断口裂纹源区、扩展区及瞬断区形貌的影响规律;揭示了低温辅助激光喷丸强化的振动疲劳断裂机制。研究结果表明,低温辅助激光喷丸强化技术在组织强化与应力强化方面优势突出,可以有效改善结构的振动特性与振动疲劳性能。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-06-01）
黄潇,常明,曹子文,邹世坤[9]（2018）在《双面激光喷丸冲击顺序对TC4钛合金激光焊接薄板强化效果的影响》一文中研究指出对TC4钛合金激光焊接薄板进行双面激光喷丸处理,对比先强化焊缝背面和先强化焊缝正面这两种冲击顺序下试样的显微硬度和残余应力的变化,并通过拉-拉疲劳试验和疲劳断口观察分析冲击顺序对试样强化效果的影响。结果表明:双面激光喷丸冲击后,与先冲击焊缝正面的试样相比,先冲击焊缝背面的试样其焊缝背面的显微硬度提高更为显着,残余压应力峰值更高,在相同疲劳试验条件下其中值疲劳寿命提升更为显着,其疲劳裂纹扩展路径更为曲折,瞬断区韧窝尺寸更大。(本文来源于《热加工工艺》期刊2018年09期）
严俐婉,严炳泉[10]（2018）在《激光喷丸强化疲劳寿命的有限元分析》一文中研究指出激光喷丸强化(Laser shot peening,简称LSP)通过强激光诱导的冲击波在金属材料表层引入残余压应力,从而抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,是一种新型的金属表面强化技术。论文采用数值模拟方法对镁合金激光喷丸强化后的疲劳寿命进行了研究。基于ABAQUS和Fatigue两款软件,研究激光喷丸强化中关键参数对ZK60镁合金的疲劳寿命的影响,包括激光功率密度,激光光斑直径和激光喷丸次数的影响。(本文来源于《中小企业管理与科技(上旬刊)》期刊2018年05期）
激光喷丸强化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
激光喷丸因其速度快(ns量级)、力高(GPa量级)、高应变率(10~7 s~(-1)量级)的特点成为了一种新颖的表面强化技术。6082-T6铝合金虽然在结构材料中运用广泛,但其中等的强度和耐腐蚀性限制了它的应用范围,将激光喷丸技术运用于6082-T6铝合金表面强化,对推动其在航空航天、动车以及军事设备等领域的应用有着积极意义。本文通过有限元模拟和实验手段分析了不同激光喷丸参数对残余应力场的影响规律,探索激光喷丸的应力强化和微观强化机理。本文的主要研究内容和结论如下:(1)建立了高斯分布激光喷丸Johnson-Cook有限元模型,分别研究了不同激光喷丸参数:冲击波峰值压力、脉冲宽度、光斑搭接率、光斑大小、连续喷丸次数对靶材残余应力分布的影响规律和“压应力-拉应力-压应力”应力层结构的变化规律。结果表明:随冲击峰值压力的增加,靶材表面残余压应力逐渐增加,靶材表层的压应力层厚度逐渐增加,“夹心层”应力结构呈现“两头加大,中间缩小”的变化规律。若脉冲宽度小于10 ns,则表面残余压应力分布不均;随着光斑搭接率增大,表面残余压应力的波动减小;小尺寸光斑下容易出现明显的“残余应力洞”现象;前3次激光喷丸对残余应力的影响较大。(2)针对激光诱导的高速瞬态冲击压力,研究了靶材内部应力波的传播与衰减,运用有限元与平面波理论相结合的手段对靶材的动态特征参数进行分析。研究了应力波在传播过程中弹、塑性共存的结构及超高应变率效应。结果表明应力波波速与靶材内部应变有关,应变加大,则波速减小。应力波在传播过程中的衰减规律可以由应力幅值衰减和速度衰减来表征,衰减规律满足指数函数。(3)进行了激光喷丸实验,运用X射线衍射法测量了激光喷丸试件的表面残余压应力,验证了高斯分布激光喷丸有限元模型的准确性。测量了靶材的微观硬度,发现表层硬度显着提高,并且显微硬度增加层和压应力层厚度基本一致;通过OM对靶材横截面金相组织进行观察,在材料表层发现细小的等轴晶粒;通过TEM在晶粒内部发现大量位错线,高密度位错线发生缠结形成位错墙,将原始晶粒细化为亚晶粒,最终形成细小等轴晶粒;在位错线附近发现细小析出物。位错线附近的畸变能为异质形核提供部分能量,反之,析出相又对位错线产生“钉扎”作用,使之发生聚集,为晶粒细化提供必要条件。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光喷丸强化论文参考文献
[1].王昭宇,甘进,汪舟.激光喷丸强化高强钢Q345B残余应力分布特性研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2019
[2].李东来.6082-T6铝合金激光喷丸诱导残余应力与强化效应[D].吉林大学.2019
[3].田绪亮,周建忠,李京,孟宪凯,孙昀杰.深冷激光喷丸强化对2024-T351铝合金微观组织的影响[J].中国激光.2019
[4].刘麟,盛圆圆,詹普杰,迟蕊,周建忠.激光喷丸强化铜锌合金及其疲劳行为[J].中国有色金属学报.2019
[5].赖梦琪,胡宗浩,胡永祥,姚振强.增材制造钛合金激光喷丸强化表面完整性影响实验研究[J].应用激光.2019
[6].徐洋洋,周建忠,谭文胜,孟宪凯,盛杰.深冷激光喷丸强化2024-T351铝合金的表面力学性能[J].红外与激光工程.2018
[7].王作伟.激光喷丸强化IN718镍基合金高温疲劳性能的数值模拟及试验研究[D].江苏大学.2018
[8].徐洋洋.低温辅助激光喷丸强化2024-T351铝合金的振动特性及疲劳性能[D].江苏大学.2018
[9].黄潇,常明,曹子文,邹世坤.双面激光喷丸冲击顺序对TC4钛合金激光焊接薄板强化效果的影响[J].热加工工艺.2018
[10].严俐婉,严炳泉.激光喷丸强化疲劳寿命的有限元分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2018