后混合水射流噴丸強化殘余應(yīng)力場及疲勞壽命研究.pdf

1、后混合水射流噴丸強化是近十幾年來問世的一項濕法噴丸強化新工藝，是高壓水射流技術(shù)的延拓與發(fā)展。本文結(jié)合后混合水射流噴丸強化實際工況，研究射流噴丸噴頭流場特性，探究射流噴丸強化殘余應(yīng)力場和位移場的分布規(guī)律、預(yù)測射流噴丸強化疲勞壽命增益效果，對射流噴丸強化技術(shù)的發(fā)展具有一定的理論和實踐意義。
　　本文基于計算流體動力學理論的歐拉模型，采用FLUENT軟件對后混合水射流噴丸噴頭兩相流場的運動規(guī)律進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，噴丸噴頭水流場和彈

2、丸流場的軸向動壓強和軸向速度隨著噴丸壓力的增加逐漸增大，隨著噴丸靶距的增加逐漸減小，隨著彈丸噴嘴長度的增加，水流場的軸向速度逐漸減小，彈丸流場的軸向速度逐漸增大；當噴丸壓力為50MPa、彈丸噴嘴長度為65 mm、靶距為30 mm時，作用在靶體表面上的水流場軸向速度為45.7 m/s，彈丸流場軸向速度為45.2m/s?；谒矐B(tài)動力學理論的Cowper-Symonds材料模型，采用ABAQUS軟件模擬了彈丸沖擊靶體的過程，獲得了噴丸殘余應(yīng)力

3、場和位移場的分布規(guī)律。結(jié)果表明，彈丸沖擊卸載后在靶體表層產(chǎn)生徑向殘余壓應(yīng)力，且產(chǎn)生的徑向殘余壓應(yīng)力、軸向位移均隨彈丸速度和彈丸直徑的增加而增大；當彈丸速度和彈丸直徑分別相等時，無水膜的靶體產(chǎn)生的徑向殘余壓應(yīng)力和軸向位移分別為-430MPa和0.0158mm，均分別大于有水膜的靶體產(chǎn)生的徑向殘余壓應(yīng)力-420MPa和軸向位移0.0138mm，但殘余壓應(yīng)力差別不大，在實際生產(chǎn)中一般可以忽略射流噴丸水膜的存在對殘余壓應(yīng)力的影響，按無水膜處理，