双面激光喷丸强化镁合金残余应力研究

"双面激光喷丸强化ZK60镁合金的残余应力数值研究" 本文探讨了激光喷丸技术在镁合金ZK60材料上的应用，特别是在双面激光喷丸强化方面。研究使用ABAQUS这一有限元分析软件作为工具，通过编写用户子程序来模拟单面和双面激光喷丸过程中冲击波压力的加载过程。建立了一个针对小孔试样双面激光喷丸的残余应力有限元分析模型。 作者分析了小孔的存在对激光喷丸强化效果的影响，指出激光喷丸可以改变材料内部的应力状态，产生有益的残余压应力。在单面激光喷丸工艺下，残余压应力主要集中在被喷丸的一面，而在双面激光喷丸工艺中，由于两面同时受到处理，试样上下表面都能形成压应力分布，且下表面的残余压应力幅值约为单面处理的两倍，这有助于提高材料的抗疲劳性能和耐腐蚀性。 此外，研究还比较了模拟结果与实验数据的一致性，证明了该数值模拟方法的可靠性。双面激光喷丸工艺的优势在于能更均匀、更深入地影响材料内部的应力分布，从而可能提高镁合金部件的使用寿命和整体结构稳定性。 关键词中的"激光技术"涉及到使用激光作为能量源对材料进行表面处理，"双面激光"特指两面同时进行的激光处理，"有限元法"是本文所用的计算模拟手段，"残余应力"是研究的核心，指的是材料在加工或受载后保持的内部应力状态，"镁合金"则为实验材料，具有轻质、高强度等特点，广泛应用于航空、汽车等领域。 这项研究为镁合金的表面强化提供了一种新的有效方法，并通过数值模拟优化了工艺参数，为实际工程应用提供了理论依据。双面激光喷丸技术的进一步发展和应用有望推动镁合金材料在高应力环境下的应用性能提升。