孔冷挤压有限元仿真中的铰削分界面位置确定方法

论文摘要

开展孔冷挤压过程有限元仿真计算是残余应力分布获取和疲劳寿命预测的前提。在有限元建模阶段,设置铰削层单元与基体材料单元之间的分界面,是模拟铰制终孔工艺过程的关键。通过弹塑性力学分析,建立了挤压强化过程芯棒、衬套和被挤压强化连接孔的应力分析方法;基于分析中得到的不同位置处微单元的径向位移量,建立了铰削分界面相对位置计算模型。并开展了关键参数的敏感性分析,定量研究了关键参数变化对残余应力分布和径向位移量的影响程度。本工作为孔冷挤压强化有限元模型建立中,铰削层单元与基体材料单元分界面相对位置确定,提供了便捷可靠的方法。

论文目录

• 1 孔冷挤压强化过程弹塑性分析
•   1.1 材料的应力-应变行为描述
•   1.2 弹塑性分析基础
•   1.3 挤压过程残余应力分析
•     1.3.1 衬套应力分析
•     1.3.2 被挤压强化连接孔应力分析
•     1.3.3 芯棒应力分析
•   1.4 边界条件与求解
•     1.4.1 边界条件
•     1.4.2 求解思路
•   1.5 卸载过程应力分析
•     1.5.1 弹塑性卸载
•     1.5.2 纯弹性卸载
•   1.6 残余应力
• 2 铰销分界面位置确定方法
•   2.1 挤压过程径向位移量
•   2.2 卸载过程径向位移量
•   2.3 铰销层厚度确定方法
•   2.4 实例分析
•     2.4.1 残余应力分布
•     2.4.2 铰削分界面位置确定
• 3 分析与讨论
•   3.1 残余应力分析模型敏感性分析
•     3.1.1 包申格效应参数β
•     3.1.2 相对挤压量
•   3.2 铰削分界面确定模型敏感性分析
•     3.2.1 包申格效应参数β
•     3.2.2 相对挤压量
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杜旭,张腾,何宇廷,张天宇,张胜,冯宇

关键词: 孔冷挤压,开缝衬套,弹塑性分析,残余应力,铰削分界面

来源: 航空学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 空军工程大学航空工程学院

基金: 国家自然科学基金(51475470,51805538)~~

分类号: V261.2

页码: 268-280

总页数: 13

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