多点激光冲击强化50CrVA合金钢残余应力场的数值模拟

摘要：

基于ABAQUS/Explicit软件模块的显示动态分析方法,建立50CrVA合金钢激光冲击强化的有限元模型,对单点圆形光斑下松弛持续时间的收敛性进行研究,确定松弛持续时间,采用有限元模拟方法研究了圆形光斑多点激光冲击强化后冲击区域的残余应力分布,并与试验结果进行对比;采用该模拟方法分析了圆形和方形光斑单点激光冲击强化过程中应力波的分布与强化后残余应力的分布,以及多点激光冲击强化时激光功率密度、光斑形状对残余应力场的影响.结果表明:确定的松弛持续时间为0.000 1 s;模拟得到圆形光斑多点激光冲击强化后残余压应力随深度的增大而减小,变化趋势与试验结果基本吻合,最大残余压应力的相对误差为6.8％,验证了有限元模型的准确性;在相同能量输入条件下,光斑的形状不会影响单点激光冲击强化后的残余应力场;随着平均激光功率密度的增加,最大残余压应力均增大;方形光斑多点激光冲击强化后的最大残余压应力(704 MPa)略高于圆形光斑多点激光冲击强化(692 MPa),方形光斑和圆形光斑多点激光冲击强化后的表面残余应力波动率分别为10.9％,12.9％,方形光斑多点激光冲击强化后的残余应力分布更均匀.

关键词：多点激光冲击强化、50CrVA合金钢、光斑形状、残余应力、有限元模拟

所属期刊栏目：48

分类号：TG665

资助基金：武汉轻工大学科研项目;武汉轻工大学科研项目

在线出版日期：2024-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：85-92