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摘要：以TC4鈦合金為研究對象,基于Johnson-Cook本構(gòu)模型,分析了高應(yīng)變率效應(yīng)對激光噴丸過程中塑性波波速的影響。通過三維有限元方法模擬了不同作用參數(shù)激光噴丸誘導沖擊波的傳播過程,探討了多次激光噴丸作用后殘余壓應(yīng)力飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生機理及利用該效應(yīng)獲得均勻表面殘余壓應(yīng)力的方法。結(jié)果表明：高應(yīng)變率效應(yīng)對激光噴丸作用過程中塑性波速度有顯著影響,塑性波的速度與所產(chǎn)生的塑性應(yīng)變呈反比關(guān)系。功率密度越大,初始產(chǎn)生的塑性應(yīng)變越大,塑性波速度越小,沖擊波能量衰減越快,沖擊波壓力幅值降低越快;相同激光噴丸功率密度,隨著作用次數(shù)的增加,產(chǎn)生的塑性應(yīng)變逐漸減小,塑性波速度增大,沖擊波壓力衰減變緩,使激光噴丸誘導的殘余壓應(yīng)力逐漸增大;作用次數(shù)達到3~4次時,衰減過程基本相似,誘導的殘余壓應(yīng)力增幅不大,作用效果基本達到飽和。利用多次激光噴丸作用產(chǎn)生的飽和效應(yīng),當激光光斑搭接率超過50%時,即可使搭接區(qū)域作用次數(shù)達到3次及以上,使激光噴丸作用效果達到飽和,可獲得均勻的表面殘余壓應(yīng)力。

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