钛合金连接孔激光冲击强化工艺的优化方法技术

技术编号:43399306 阅读:44 留言:0更新日期:2024-11-19 18:16
本发明专利技术涉及一种钛合金连接孔激光冲击强化工艺的优化方法,包括通过钛合金室温准静态压缩和霍普金森冲击试验,以所述流动应力试验值与钛合金在冲击过程中受应变硬化、应变速率硬化效应影响的本构模型的流动应力计算值的误差平方和作为目标函数,得到钛合金的优化材料参数,然后,建立连接孔三维几何模型并结合给定的不同激光冲击强化工艺参数,建立连接孔的激光冲击强化有限元模拟系统,得到钛合金连接孔优化后的激光冲击强化工艺参数。本发明专利技术使用连接孔三维几何模型结合钛合金连接孔三维有限元数值模拟系统,对钛合金连接孔激光冲击强化后残余应力的准确预测及工艺优选。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钛合金激光冲击强化。


技术介绍

1、在直升机旋翼系统、自倾仪和桨叶等部分均存在钛合金连接孔。据统计,飞机的70%疲劳断裂源于连接孔表层。采用激光冲击强化技术处理的钛合金连接孔,能够显著提升连接孔的抗疲劳性能,具有残余应力分布深、表层质量高、抑制裂纹扩展等优点,是飞行器表层强化的重要途径。但是,激光冲击强化试验昂贵、周期长,同时由于高应变速率下复杂的材料、几何和工艺非线性问题,这使得如何准确描述并预测钛合金孔冲击强化效果较为困难。

2、专利公布号为“cn107217133b”的国家专利技术专利公开了一种“激光冲击强化的有限元模拟方法”。该方法采用有限元数值模拟,预测了2050-t8铝合金靶材的多光斑激光冲击强化的残余应力-应变场,并对2050-t8铝合金的多光斑激光冲击强化工艺进行了参数优化。但是,采用该方法在数值模拟过程中,无法预测激光冲击强化中的冲击角度、脉冲能量、覆盖率对钛合金连接孔激光冲击强化后残余应力的影响规律,亦无法对材料在激光冲击强化过程中高速变形时的应变硬化、应变进行预测,使得最终得到的优化后的工艺参数仍然不够准本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钛合金连接孔激光冲击强化工艺的优化方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的钛合金连接孔激光冲击强化工艺的优化方法,其特征在于,所述的本构模型为:

3.如权利要求1所述的钛合金连接孔激光冲击强化工艺的优化方法,其特征在于,步骤一中所述准静态压缩试验的应变速率取0.001s-1作为本构模型中的参考应变速率,霍普金森冲击试验的应变速率分别为500s-1,1000s-1,1500s-1,2000s-1,2500s-1,3000s-1,并得到各个应变速率下的真应力-真应变曲线,曲线上的值即为所述流动应力试验值,其中,取应变速率为500s-1,1000...

【技术特征摘要】

1.一种钛合金连接孔激光冲击强化工艺的优化方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的钛合金连接孔激光冲击强化工艺的优化方法,其特征在于,所述的本构模型为:

3.如权利要求1所述的钛合金连接孔激光冲击强化工艺的优化方法,其特征在于,步骤一中所述准静态压缩试验的应变速率取0.001s-1作为本构模型中的参考应变速率,霍普金森冲击试验的应变速率分别为500s-1,1000s-1,1500s-1,2000s-1,2500s-1,3000s-1,并得到各个应变速率下的真应力-真应变曲线,曲线上的值即为所述流动应力试验值,其中,取应变速率为500s-1,1000s-1,2000s-1,3000s-1的真应力-真应变的流动应力试验值作为样本数据计算本构模型的材料参数。

4.如权利要求1所述的钛合金连接孔激光冲击强化工艺的优化方法,其特征在于,还包括使用应变速率为1500s-1,2500s-1的流动应力试验值作为...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗皎罗晨阳马哲
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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