基于光束离散的激光相变硬化蠕墨铸铁应力场数值模拟

基于光束离散的激光相变硬化蠕墨铸铁应力场数值模拟

论文摘要

为了研究基于光束离散的激光相变硬化蠕墨铸铁RuT300材料的应力分布状态,构建了离散激光相变硬化RuT300弹塑性本构模型,分析温度对热应力和残余应力的影响。结果表明:材料表面较大的热压应力分布与二维离散点阵光斑相对应,激光快速加热引起的材料各部分温度差异使得模型X轴路径上的热应力呈波浪形分布,离散光斑加载区域的X、Y方向热应力峰值为-635MPa,约为Z方向的1.8倍,随着深度的增加,模型截面热应力逐渐降低;材料表面激光加载区域的残余应力大于非加载区域,X、Y方向的残余拉应力为主要残余应力,应力值在200MPa左右,X轴路径上X方向的残余应力最大;随着激光功率的增加,残余应力峰值增大,材料受较大残余应力影响的区域扩大,延长激光加热时间时,加载区域残余应力峰值的变化幅度在2.4MPa内。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 有限元模型
  •   2.1 有限元网格模型
  •   2.2 数学模型
  •   2.3 边界条件
  • 3 模拟结果分析与讨论
  •   3.1 温度梯度分布
  •   3.2 热应力分布
  •   3.3 残余应力分布
  •   3.4 激光参数对残余应力分布的影响
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 庞铭,谭雯丹

    关键词: 激光技术,光束离散,相变硬化,应力场,蠕墨铸铁,数值模拟

    来源: 激光与光电子学进展 2019年23期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 中国民航大学机场学院

    基金: 国家自然科学基金(U1633111,51206179),内蒙古自然科学基金(2017MS0540),中央高校基本科研业务费资助项目(201911),中央高校基本科研业务费项目中国民航大学专项(3122018D020),中国民航大学蓝天青年科研资金资助

    分类号: TG143.49;TG665

    页码: 198-204

    总页数: 7

    文件大小: 459K

    下载量: 80

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