光学学报, 2013, 33 (s1): s114014, 网络出版: 2013-06-25  

激光温喷丸过程中冲击波压力的有限元分析

Finite Element Analysis of Shock Wave Pressure Induced by Warm Laser Peening
作者单位
江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
摘要
为了研究激光温喷丸(WLP)工艺中的最佳冲击波压力,使用有限单元法模拟了激光温喷丸诱导的残余应力场分布,并分析了不同冲击波压力对残余压应力大小的影响。有限元模拟过程以6061-T6铝合金为研究对象,选取了六种不同的冲击波压力以及三种不同的温度作为试验条件,根据残余应力场的分布情况确定出了冲击波压力与温度的最佳组合。结果表明,不同于常温激光喷丸中最佳激光冲击波压力2~2.5倍的Hugoniot弹性极限(HEL),激光温喷丸的最优冲击波压力应为2倍HEL。
Abstract
In order to obtain the best shock pressure induced by warm laser peening (WLP) , residual stress field is investigated by a finite element method (FEM) with different shock pressures, and the effect of different shock pressures on residual stress field is analysed. 6061-T6 aluminum alloy sheet metal is selected as the target of WLSP in three different temperatures and six shock pressures to obtain the best combination of shock pressure and temperature on the basis of residual stress field. The result shows that, which optimum shock pressure for treating materials is 2 times of HEL in WLP different from the the best shock pressure in laser shock processing (LP) which is 2~2.5 times of Hugoniot elastic limit (HEL).

孟宪凯, 黄舒, 安中伟, 周建忠, 钟辉, 田清, 陈寒松. 激光温喷丸过程中冲击波压力的有限元分析[J]. 光学学报, 2013, 33(s1): s114014. Meng Xiankai, Huang Shu, An Zhongwei, Zhou Jianzhong, Zhong Hui, Tian Qing, Chen Hansong. Finite Element Analysis of Shock Wave Pressure Induced by Warm Laser Peening[J]. Acta Optica Sinica, 2013, 33(s1): s114014.

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