微尺度激光沖擊處理技術的仿真與實驗研究.pdf

1、激光沖擊處理技術(LSP)是利用高功率密度、短脈沖激光束輻射金屬材料,使材料表面附加涂層迅速氣化形成等離子體并膨脹爆炸產(chǎn)生高壓沖擊波,該沖擊波使材料表層顯微組織發(fā)生改變,并在材料表層形成高殘余壓應力,從而提高金屬材料表面硬度、抗磨損、抗腐蝕和抗疲勞等力學性能的一種新型表面改性處理技術。激光沖擊處理無需改變材料的表面化學成分,而可使材料的表面性能得到有效強化,尤其是能夠大幅提高金屬材料的疲勞壽命,在航空航天、汽車、內燃機、工程機械等現(xiàn)代制

2、造業(yè)領域具有廣闊的應用前景。
　　本文從塑性動力學、應力波理論出發(fā),分析了激光誘導等離子體沖擊波的機理以及激光沖擊波在材料中的傳播過程。建立了微尺度激光沖擊處理的二維軸對稱有限元模型,分析了材料本構關系以及顯式動態(tài)有限元模擬過程。利用ABAQUS有限元軟件在微尺度下對金屬材料進行了激光沖擊數(shù)值模擬,分析了數(shù)值模擬過程中不同參數(shù)對材料塑性變形和殘余應力場等仿真結果的影響,通過有限元仿真方法對激光沖擊處理金屬材料產(chǎn)生的動態(tài)響應效果進行