噴丸工藝的數(shù)值分析.pdf

1、磨蝕破壞是影響水力機(jī)械使用壽命的主要原因，多年來，提高水力機(jī)械的抗磨蝕能力一直是水力機(jī)械研究方向的熱門課題。本文針對(duì)水力機(jī)械磨蝕特點(diǎn)，研究噴丸表面強(qiáng)化工藝，對(duì)其進(jìn)行數(shù)值分析，優(yōu)化工藝參數(shù)，對(duì)采用噴丸表面強(qiáng)化技術(shù)，提高水力機(jī)械過流部件表面的抗磨蝕強(qiáng)度起著積極的指導(dǎo)作用。 噴丸作為一種表面強(qiáng)化手段，主要用于提高機(jī)械材料的疲勞壽命，特別適用承受交變載荷的情況。這種強(qiáng)化對(duì)于提高水力機(jī)械抗磨蝕性能有積極的作用。水力機(jī)械磨蝕機(jī)理主要表現(xiàn)在其

2、機(jī)械疲勞破壞方面，而噴丸的強(qiáng)化作用可提高材料表面的機(jī)械疲勞性能，以提高水力機(jī)械的使用壽命。 然而，要獲得最佳的噴丸強(qiáng)化效果，必須選擇合理的噴丸參數(shù)。目前大多數(shù)情況下是通過實(shí)驗(yàn)獲得這些參數(shù)。但是，由于實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，增加了研究成本。本課題利用大型通用有限元軟件ANSYS來模擬噴丸強(qiáng)化過程，分析噴丸后材料表層形成的殘余應(yīng)力，比較殘余應(yīng)力場(chǎng)的信息，進(jìn)而優(yōu)化噴丸工藝參數(shù)。采用數(shù)值分析方法可以方便地修改模型、設(shè)定不同參數(shù)以模擬不同的工況，比較

3、直觀地了解噴丸過程，可縮短研究周期，降低研究成本，是研究噴丸強(qiáng)化工藝有效的途徑。 本文選用比較常用的兩種金屬材料：45＃鋼和4340鋼，通過選取不同直徑的彈丸，以不同速度對(duì)鋼板材料進(jìn)行噴射，提取撞擊區(qū)一定厚度范圍的殘余應(yīng)力，綜合比較壓應(yīng)力峰值、壓應(yīng)力層深度、壓痕深度、彈孔邊緣凸起高度幾種因素對(duì)噴丸強(qiáng)化效果的影響，通過圖形對(duì)比，可以直觀看到速度和彈丸直徑對(duì)殘余應(yīng)力最大值的影響，最后初步提出不同情況下滿意的噴丸工藝參數(shù)。研究工作還將