[發明專利]一種熱振復合殘余應力定位均化的方法

有效

• 申請號: 201310481665.4
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103488850A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 張以都;呂田;吳瓊
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種熱振復合殘余應力定位均化的方法，其特征在于：該方法具體步驟如下：

步驟一：針對特定一個工件或其毛坯進行連續切片，制備樣品后借助透射電鏡獲得材料各截面的數字圖像，進行分割處理轉化為三維模型，然后在有限元軟件中建立幾何模型，從而得到基于微觀結構的細觀幾何模型；

步驟二：在步驟一連續切片的同時，通過X射線衍射設備檢測各層殘余應力，獲得工件的三維殘余應力場；

步驟三：對步驟一的幾何模型進行網格劃分，然后對其匹配步驟二所測殘余應力場，并引入材料的物性參數建立細觀力學模型；

步驟四：基于步驟三所建立的細觀力學模型對工件進行熱時效分析，建立溫度場與殘余應力均化的關系，即獲得有助殘余應力全面均化的溫度范圍；

步驟五：基于步驟三所建立的細觀力學模型對工件進行振動時效分析，通過分析整體振動和局部振動效果來選取合適的振型，使振動高動應力區與熱時效影響下高殘余應力區適量疊加，進而得到相應的激振頻率；

步驟六：依據殘余應力與激振力產生動應力疊加大于屈服極限，并且小于疲勞極限的公式以及對位錯影響的經驗，通過計算或者仿真的方式獲得合理的激振力選擇范圍；

步驟七：根據步驟四至步驟六所確定的影響關系，基于步驟三所建立的細觀力學模型對熱振復合時效進行仿真，優選溫度、激振力、激振頻率、激振位置、支撐位置和工作時間等工藝參數；

步驟八：依據上述所選工藝參數，制定工藝流程，對工件實施熱振復合時效殘余應力定位均化。

2.根據權利要求1所述的一種熱振復合殘余應力定位均化的方法，其特征在于：步驟三所述的“對步驟一的幾何模型進行網格劃分，然后對其匹配步驟二所測殘余應力場，并引入材料的物性參數建立細觀力學模型”，其具體實現過程如下：在有限元軟件中，采用合適的網格對細觀幾何模型進行劃分，使單元節點規模合理，將步驟二測得的殘余應力賦值到相應節點，然后賦予模型材料屬性，包括密度、泊松比、彈塑性應力應變規律，以建立細觀力學模型。

3.根據權利要求1所述的一種熱振復合殘余應力定位均化的方法，其特征在于：步驟四中所述的“基于建立的細觀力學模型對工件進行熱時效分析，建立溫度場與殘余應力均化的關系，即獲得有助殘余應力全面均化的溫度范圍”，其具體實現過程如下：通過對合理范圍內不同溫度的熱時效分析，得到溫度場對全面均化的作用，選取施加的溫度范圍的原則是高殘余應力區降低明顯，并且有助于關心位置在熱與振動復合作用時殘余應力達到要求，并且使低殘余應力區的殘余應力不得驟變。