铝合金材料激光冲击喷丸力学响应有限元建模

摘要

为研究激光冲击喷丸工艺中材料动态力学特性及残余应力分布规律,基于ABAQUS软件开展了铝合金材料2024–T351激光冲击喷丸有限元建模及数值模拟研究。使用PVDF压电传感器测量了激光冲击力时空分布数据,建立激光冲击喷丸动态压力模型;通过轻气炮一维平板撞击试验验证了超高应变率下的铝合金2024–T351力学本构模型;基于VDLOAD子程序实现复杂工艺路径加载,获得激光冲击过程中纳秒尺度力学响应特性。进行了激光冲击喷丸有限元模拟,分析残余应力在材料内部的分布规律,进行了钻孔法测量表面残余应力试验,验证了残余应力预测的准确性,从而验证了所建立的激光冲击喷丸有限元模型的准确性。