激光溫噴丸強化TC4鈦合金的金屬阻尼及殘余應力釋放行為研究.pdf

1、激光溫噴丸(Warm Laser Peening，WLP)是一種近年來逐漸興起的金屬表面強化處理技術，結合了激光噴丸技術與動態(tài)應變時效工藝二者的優(yōu)勢，能夠獲得比常溫激光噴丸更穩(wěn)定的微觀組織與殘余應力，進而改善材料在動載荷及高溫工況下的綜合疲勞性能，在航空制造業(yè)有著廣闊的應用前景。
　　本文綜合運用理論分析，實驗研究與數(shù)值模擬三者相結合的研究方法，以TC4航空鈦合金為研究對象，系統(tǒng)地研究激光溫噴丸工藝對TC4鈦合金典型結構件一階振動

2、阻尼的影響，并在此基礎上分析激光溫噴丸誘導的殘余應力在振動工況下的釋放行為。本文主要工作有如下三個方面:
　　(1)理論方面，依據金屬位錯理論，研究激光溫噴丸誘導高應變率塑性變形的微觀機理，分析激光溫噴丸所誘導的位錯密度;根據G-L位錯阻尼理論，探究激光溫噴丸誘導的微觀組織對典型結構件一階振動阻尼的影響規(guī)律;根據金屬蠕變理論，闡釋振動工況下的殘余應力釋放機理，并結合金屬阻尼理論研究激光溫噴丸誘導的殘余壓應力的穩(wěn)定性。
　　(

3、2)實驗方面，搭建激光溫噴丸實驗系統(tǒng)，并開展TC4鈦合金在不同噴丸溫度下的激光溫噴丸實驗，使用XRD衍射方法對表面殘余應力進行測量;基于頻率響應過程，對激光溫噴丸前后TC4鈦合金試樣的一階振動阻尼進行測試;最后使用振動實驗平臺研究激光溫噴丸前后TC4鈦合金試樣的殘余應力釋放行為，分析激光溫噴丸誘導殘余應力的穩(wěn)定性。
　　(3)數(shù)值模擬方面，基于沖擊動力學，使用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA分析不同噴丸溫度下激光溫噴丸TC4鈦