孔挤压强化残余应力场的三维有限元模拟和实验研究 - Ingenta Connect.PDF

第 31 卷 第 2 期 航 空 材 料 学 报 Vol. 31 ，No. 2 2011 年 4 月 JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS April 2011 孔挤压强化残余应力场 的三维有限元模拟和实验研究 1 2 1 1 刘晓龙 ， 高玉魁 ， 刘蕴韬 ， 陈东风 ( 1． ， 1024 13; 2 ． ， 100095) 中国原子能科学研究 院 北京 北京航空材料研究 院 北京 : ANSYS ， 7050-T7451 摘要 运用有限元软件 建立 了孔挤压强化残余应力场的三维有限元模型 模拟计算了不 同厚度 。 ， ， 铝合金构件孔挤压强化的三维残余应力场分布 模拟结果表明 孔边残余应力沿厚度方 向呈梯度分布 入 口残余 ， ; ， ， 压应力最小 是易于产生裂纹 的部位 入 口残余压应力 随构件厚度增加而增大 达到最大值后 随厚度增加而减小 。 ， X ， ， 并逐渐趋于稳定值 同时 使用 射线衍射应力分析技术测量了实际试样 的残余应力 结果表明 入 口表面 的残余 ， 。 压应力 明显小于出 口表面 并且实验测量值与有限元模拟值 吻合较好 关键词: 孔挤压强化; 残余应力场; 有限元; X 射线衍射分析 DOI : 10. 3969 /j. issn. 1005-5053. 2011. 2. 005 中图分类号: TG668 文献标识码: A 文章编号: 1005-5053( 2011) 02-0024-04 ， ANSYS 7050-T7451 通常在飞机结构 中 大量 的结构件通过 紧 固孔 有限元软件 建立 了 铝合金孔挤 ， 。 压残余应力场的三维有限元模 ， 连接在一起 这些 紧 固孔成为 主要 的受力部位 由 型 模拟实 际的孔挤 ［1］ ， ， ， 于孔引起 的应力集 中 紧 固孔将 承受过大的循环 压过程 获得 了残余应力场沿厚度 的分布规律 并与 。 ， ; 9 拉应力而导致疲劳破损 针对 飞机连接孔结构 航 二维平面应力模型进行 了 比较 计算了 种不 同厚 。 ， 空工业多采用孔挤压强化