【技术实现步骤摘要】
残余应力矩量确定方法及板材喷丸弯曲变形预测方法
[0001]本专利技术涉及激光加工
，特别涉及一种残余应力矩量确定方法及板材喷丸弯曲变形预测方法。
技术介绍
[0002]激光喷丸成形利用高能量纳秒激光辐照吸收层，进而诱导等离子体爆炸冲击波，在等离子体冲击波作用下，板材产生动态弹塑性应力波响应，在板材表面形成具有梯度残余应力，从而使得板材产生弯曲变形。该工艺比传统机械喷丸成形方法具有更大的变形，工艺参数可控性强，易于实现精确成形。但是，激光喷丸过程中，激光辐照与等离子物理过程相互耦合，应力波传播、反射和稳定的过程与宏观变形应力相互协调，使得其工艺控制和变形预测难度极大。工程中采用固有应变法来解决激光喷丸工艺的优化、控制等所需模型问题。
[0003]相关技术中，在预测经过激光喷丸之后的板材的变形情况时，通常采用测量残余应力等方式实现，然而，采用通过残余应力矩量的方式预测板材的变形情况时，却因为由于残余应力无法直接测量，这就使得本领域技术人员无法准确预测板材的变形情况。
[0004]基于上述问题，本专利技术提...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种残余应力矩量确定方法，其特征在于，包括如下步骤：利用具有目标加工参数的激光光束对具有预设参数的目标板材的待喷丸面进行全覆盖激光喷丸，形成激光喷丸板材；其中，所述预设参数包括所述目标板材的目标材质以及所述目标板材的目标厚度；分别测量所述激光喷丸板材在X方向的第一弧弓高值和在Y方向的第二弧弓高值；根据所述第一弧弓高值和所述第二弧弓高值分别获取所述激光喷丸板材在X方向的残余应力矩量和在Y方向的残余应力矩量。2.如权利要求1所述的残余应力矩量确定方法，其特征在于，在所述根据所述第一弧弓高值和所述第二弧弓高值分别获取所述激光喷丸板材在X方向的残余应力矩量和在Y方向的残余应力矩量的步骤之前，还包括：利用公式一建立所述激光喷丸板材在X方向的残余应力矩量的函数关系，并利用公式二建立所述激光喷丸板材在Y方向的残余应力矩量函数关系；所述公式一为：；所述公式二为：；其中，所述E为弹性模型，所述为泊松比，所述为板材的厚度，所述为积分变量，所述和所述分别为X和Y方向的固有应变。3.如权利要求2所述的残余应力矩量确定方法，其特征在于，所述目标板材为长度为L的矩形板材；在所述利用公式一建立所述激光喷丸板材在X方向的残余应力矩量的函数关系，并利用公式二建立所述激光喷丸板材在Y方向的残余应力矩量的函数关系之前，还包括：获取所述目标板材的中心坐标（）；所述根据所述第一弧弓高值和所述第二弧弓高值分别获取所述激光喷丸板材在X方向的残余应力矩量和在Y方向的残余应力矩量的步骤，包括：利用公式三建立进行激光喷丸后的所述目标板材的任一坐标点（）的挠度的函数关系；所述公式三为：
，其中，所述为所述中心坐标（）中的X向坐标，所述为所述中心坐标（）中的Y向坐标，所述x为所述任一坐标点（）中的X向坐标，所述y为所述任一坐标点（）中的Y向坐标；将所述第一弧弓高值和所述第二弧弓高值分别带入所述公式三，以获取所述激光喷丸板材在X方向的残余应力矩量和在Y方向的残余应力矩量。4.一种板材喷丸弯曲变形预测方法，其特征在于，包括如下步骤：建立标准数据库；其中，所述建立标准数据库的步骤采用如权利要求1至3中任一项所述的获取板材的残余应力矩量的方法实现；对当前板材进行激光喷丸，并建立所述当前板材的当前数据库；其中，所述当前板材与所述目标板材由同一材料制成，所述当前数据库包括对所述当前板材进行激光喷丸时的目标加工参数、所述当前板材所对应的当前参数以及所述当前参数所对应的当前弧弓高值；将所述当前数据库与所述标准数据库拟合并比对分析，得到所述当前板材的当前残余应力矩量；根据所述当前残余应力矩量预测所述当前板材的变形结果。5.如权利要求4所述的板材喷丸弯曲变形预测方法，其特征在于，所述建立标准数据库的步骤，包括：构建用于描述所述目标板材的参数信息的数据矩阵表；其中，所述数据矩阵表包括多个代表不同数据类型的数据列，每个所述数据列均包括一个数据信息或至少两个不同的数据信息；从各所述数据列中选取一个所述数据信息并组成一组数据表，并获取对应的残余应力矩量，直至遍历所述数据矩阵表中的所有所述数据信息，形成对应的多组所述数据表，并整合多组所述数据表，形成所述标准数据库。6.如权利要求5所述的板材喷丸弯曲变形预测方法，其特征在于，所述数据列代表数据类型包括激光光束的加工参数、所述目标板材的材质以及所述目标板材的板厚中的任一者。7.如权利要求6所述的板材喷丸弯曲变形预测方法，其特征在于，多个所述数据列包括第一子数据列，以及多个代表不同数据类型的第二子数...
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