文档名：压合衬套冷挤压强化的残余应力的数值模拟
摘要：孔用衬套冷挤压强化的残余应力分布对实现优异的挤压效果起到重要的作用,而被挤压件材料和挤压量对挤压残余应力分布的影响显著.根据非线性接触摩擦理论,建立了基于压合衬套冷挤压强化的三维有限元模型,模拟获得了TB6钛合金、7050铝合金及TC4钛合金材料耳片孔强化的切向残余应力分布情况,并通过残余应力检测实验验证了有限元模拟的有效性;同时,研究了挤压量对耳片孔冷挤压强化残余应力状态的影响,揭示了切向残余应力沿着挤入面、中间面、挤出面以及衬套厚度方向的分布规律.研究结果表明:冷挤压孔强化后的残余应力在沿孔壁厚度方向上分布不均匀,切向残余压应力在中间面的分布区域最广;增大挤压量可以在一定程度上扩大压应力的分布范围,且能够提高区域压应力数值,但是也会引入部分拉应力,易产生褶皱现象;在相同的挤压条件下,TB6钛合金耳片冷挤压后所产生的切向残余压应力在应力数值和分布区域上都具有明显的优势.
Abstract：Theresidualstressdistributionstrengthenedbycoldexpansionofholebushingplaysanimportantroleinachievingexcellentextrusioneffect,whilethematerialofcompressedpartandtheinterferencevaluehaveasignificantimpactonthedistributionofextrusionresidualstress.Ac-cordingtothetheoryofnon-linearcontactfriction,athree-dimensionalfiniteelementmodelbasedoncoldexpansionstrengtheningofcompres-sionbushingwasestablished.Thetangentialresidualstressdistributionoflugwasobtainedwiththesimulationmodelintermsofvariousmate-rials,TB6titaniumalloy,7050aluminumalloyandTC4titaniumalloy.Themodelandsimulationresultswerevalidatedwiththeexperimentsofre-sidualstresstesting.Moreover,theinfluenceofinterferencevalueontheresidualstressstateincoldextrusionstrengtheningwasalsoexplored.Resultsalsorevealedthedistributionoftangentialresidualstressofthesqueezedsurface,themiddlesurface,theexpansionsurfaceandthebushingthicknessdirection.Itisshownfromtheresearchresultsthattheresidualstressisunevenlydistributedalongthethicknessoftheholewallaftercoldexpansionandthetangentialresidualcompressivestresshasthewidestdistributionareainthemiddlesurface.Theincreaseoftheinterferencevaluecanexpandthedistributionrangeofcompressivestresstosomeextentandincreasethevalueofregionalcompressivestress.However,theincreaseoftheinterferencevaluecanalsoproducepartialtensionstress,leadingtowrinkleeffect.Underthesameextrusioncondi-tions,thetangentialresidualcompressivestressproducedbycoldextrusionofTB6titaniumalloylughasobviousadvantagesinstressvalueanddistributionarea.
作者：林忠亮 白清顺 唐伟 吴保全 刘烨欣 兰洋 Author：LINZhongliang BAIQingshun TANGWei WUBaoquan LIUYexin LANYang
作者单位：哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨150001;天津市紧固连接技术企业重点实验室,天津300300;航天精工股份有限公司,天津300300哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨150001天津市紧固连接技术企业重点实验室,天津300300;航天精工股份有限公司,天津300300
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(3)
分类号：TH131.3
关键词：压合衬套 冷挤压 孔强化 残余应力 挤压量
Keywords：compressionbushing coldexpansion holestrengthening residualstress interferencevalue
机标分类号：TG146.23TG404TN249
在线出版日期：2024年3月12日
基金项目：压合衬套冷挤压强化的残余应力的数值模拟[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(3)林忠亮 白清顺 唐伟 吴保全 刘烨欣 兰洋孔用衬套冷挤压强化的残余应力分布对实现优异的挤压效果起到重要的作用,而被挤压件材料和挤压量对挤压残余应力分布的影响显著.根据非线性接触摩擦理论,建立了基于压合衬套冷挤压强化的三维有限元模型,模拟获得了TB6钛...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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