激光冲击强化金属表面残余应力场的数值模拟与分析.docx

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1、激光冲击强化金属外表剩余应力场的数值模拟与分析Numerical simulation analysis on residual stressfield for laser shock processing摘要 激光冲击强化处理技术是利用高功率密度、短脉冲激光束作用于金属材料，使材料外表涂层吸收激光能量并迅速汽化形成等离子体，然后膨胀爆炸产 生高压冲击波，这个冲击波能够改变材料表层显微组织，同时在材料表层形成 高剩余压应力，进而提高金属材料的抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀能力的一种高新 技术。激光冲击强化处理不需要改变材料的外表化学成分，而可有效强化金属 材料外表的各种性能，特别指出的是该技术能大幅提

2、高金属材料的疲劳寿命， 在汽车、造船、航空和通用机械制造等工业中具有广阔的应用前景。分析了激光冲击强化的主要机理以及冲击波在材料中的传播和衰减规律。 研究了金属材料在冲击波作用下内部的各个响应过程，以及冲击波作用下金属 材料内部剩余应力的分布特征，根据其特征形态的不同探讨了激光冲击强化中 影响剩余应力形态的主要因素。本文以ABAQUS软件为平台，建立了高应变率条件下激光冲击过程的有限元 分析模型，编制专用的激光强化分析模块，对激光冲击铝合金的外表动态应力、 剩余应力各表征值进行了有限元模拟研究，重点研究了激光冲击参数（激光功 率密度、脉冲宽度、激光光斑直径）对激光冲击处理6061-T6铝合金剩

3、余应力场 的影响，从而得出其最正确工艺参数。关键词：激光冲击剩余应力ABAQUSA软件数值模拟第二章激光冲击金属外表剩余应力的分析2.1 激光冲击强化剩余应力剩余应力是指在没有外力或者其他外部因素时，存在于材料或零件内部并 且保持平衡状态的应力。对金属材料外表进行冲击处理时，材料表层发生塑性 变形时由于各局部塑性变形都是不均匀的，变形后形变层会产生剩余应力网。 材料中的内应力根据它所影响的范围大小，分为宏观应力、微观应力和超微观 应力三类，第一类内应力为宏观剩余应力。I,它在宏观体积内处于平衡状态, 宏观剩余应力的释放将使材料的宏观尺寸发生变化。第二类内力为微观应力。 11,它在在晶粒范围内处

4、于平衡状态，微观应力的释放也将引起材料在宏观尺 寸的变化。第三类内应力位超微观应力。山，它存在于金属晶界、滑移面等微 小的区域内。由于X射线照射范围大，利用XRD对材料形变层的内应力进行 表征和研究，所能够测得的应力为第I类内应力，即宏观剩余应力。Io宏观 剩余应力与材料的疲劳强度、抗应力腐蚀等性能密切相关，因此，激光冲击强 化后测定材料的宏观剩余应力对于改进激光冲击工艺参数具有重要意义。2.2 剩余应力产生的原因和分类剩余应力根据产生的原因可以分为以下几种：(1)热应力热应力是在热处理过程中普遍存在的一种内应力。它的产生是 由于存在不同的温度差引起的。例如试样表层与心部，由于冷却快慢不同，也

5、 产生相互平衡拉压的应力。分析可知在室温下表层受压应力，心部受拉应力， 并且截面越大，应力越大。(2)组织应力组织应力起因于相变引起的组织变化，又称为相变应力，是 由于快速冷却外表和芯部相变的不同时产生的应力。例如淬火冷却时马氏体相 变总是开始于外表然后向芯部扩展。外表由于产生马氏体转变其体积膨胀必然 对芯部尚未发生转变的奥氏体施加拉应力，而其本身受芯部的限制受压应力。 压应力的峰值随着马氏体转变的进行向芯部移动。因为奥氏体的低屈服强度和良好的塑性，拉应力会引起内部奥氏体的塑性变形。当试样由于芯部冷却到 Ms点而发生马氏体转变时，表层已转为高强度马氏体，芯部的马氏体膨胀又受 到表层的阻碍。当芯

6、部的马氏体相变的体积效应逐渐增大，在某一瞬间组织应 力暂时为零后，试样的组织应力发生反向，表层为拉应力，芯部为压应力。所 以组织应力形成的剩余应力分布特点是表层为拉应力，芯部为压应力。此外由 于弹塑性变形的不一致或者成分结构的不均匀还会产生其它的附加应力。因此, 本质上讲产生剩余应力的原因可以归结为：不均匀的塑性变形，不均匀的温度 变化和不均匀的相变W1。激光冲击剩余应力的产生与材料的塑性变形有关，金属外表形成的剩余压 应力是激光冲击波和材料相互作用的结果，冲击波是产生剩余压应力的动力来 源。其产生可以分为两个阶段：首先是激光所诱发的冲击波在传播方向上产生 单轴压应力，而在平行于材料外表的平面

7、内产生拉应力；其次是受冲击区域材 料发生塑性变形，而其周围的材料为对抗这种变形，由此即在受冲击变形的材 料中产生剩余压应力，如图2.1所示。图2. 1剩余压应力产生原理2. 3剩余应力测定方法对材料进行激光冲击处理后，其表层的剩余应力分布发生了变化，因此， 通过对激光冲击强化后材料表层剩余应力的测定，就可以了解冲击处理对材料 的强化效果。剩余应力的测量方法可以分为应力松弛法、应力敏感性测应力法 和X射线衍射法三类。应力松弛法属于机械测定法，其测量原理是对材料进行局局部离或分割， 除去一局部材料，从而使剩余应力被局部释放，使原有的剩余应力松弛，从而 产生弹性变形，然后可根据弹性变形量的大小来计算

8、剩余应力的数值。应力敏感性测应力法是利用金属材料的某些对剩余应力比拟敏感的性能， 如磁性、声波的传播速度和硬度等，当材料内存在剩余应力时，这些性能会有 明显的变化，测量这些性能的变化就可以推算出剩余应力的数值。X射线法属于物理测试法，无需对材料进行别离或切割，可以直接通过 测量材料的弹性求得剩余应力值，既可以测定外表和局部小区域的应力，也可 进行逐点测定，因此在材料剩余应力分析中应用最为普遍，为此采用X射线衍 射法来测定激光冲击强化区外表剩余应力的大小。X射线衍射法通过测量弹性应变求得应力值。对理想的多晶体(晶粒细小 均匀、无择优取向)，在无应力状态下，不同方位的同族晶面面间距是相等的， 而当

9、受到一定的宏观应力。6时，不同晶粒的同族晶面面间距随晶面方位及应 力大小发生有规律的变化，如图2.2所示。可以认为，某方位面间距de,相对 无应力时的变化，反映了由应力所造成的面法线方向上的弹性应变，即：力产 d / d o显然，在面间距随方位的变化率与作用应力之间存在着一定的函数 关系。拉应力o。图2. 2拉应力。e下CUe随晶面方位的变化 在平面应力假设下，宏观应力测定的基本公式为：M= A 2 9 (p / A sin2 x=KM(2-1)K=-E 7i ctg o / 2(1+ y )180 (2-2)K为应力常数，它决定于被测材料的弹性性质（弹性模量E、泊松比丫） 和所选衍射面的衍射

10、角（即衍射面间距及光源的波长）。为了测定剩余压应力沿 层深的分布曲线，通常要从试样外表开始逐步剥层，逐层测定，再对测定结果 进行修正，得到未剥层前的剩余压应力分布曲线。2.4影响剩余应力场的因素2. 4. 1约束层和吸收层吸收层和约束层的大小会影响冲击波峰值压力的大小，进而影响冲击波作 用后材料内形成的剩余应力的大小，因此，约束层和吸收层是剩余应力场的影 响因素。吸收层是激光冲击处理前在金属板料外表涂覆的一层特殊材料，也叫涂层。 美国的研究对不同的材料的试件用不同的涂层进行实验分析，结果 说明在激光功率密度低于109w/cm2时，黑漆涂层有增大应力波峰值的作用；在 激光功率密度高于109w/c

11、m2时，涂层主要起到防止金属外表融化和气化的作 用。我国研究人员利用不同厚度的黑漆做涂层，在对激光冲击铝合金强化效果 做出比拟研究，结果说明，在一定条件下，涂层的厚度有一个临界值。所以我 们在选取涂层材料时，要选择厚度大于临界值的最好，临界值时涂层正好到达 燃烧。约束层和吸收层一样，也是通过影响冲击波峰值压力从而影响剩余应力场。 国外研究说明我们如果把激光直接照射到金属外表得到的冲击波峰值压力有数 个MPa；当覆盖一个吸收曾并且加一个约束层（对激光透明），能够使峰值达 到lOGpa。Jean-Eric Masse分别利用水和玻璃作为约束层冲击处理碳钢（含碳量 为0.55%）,在同样功率密度情况

12、下（IDGW/cm,所得到的外表剩余应力分别为 -152MPa, -338MPao目前，国外普遍用水作为约束层，主要考虑到水获得简单, 而且可适用于各种约束界面；国内由于激光技术主要还处于试验阶段，故大多 采用玻璃作为约束层以保证约束效果。2. 4. 2激光冲击参数激光参数主要包括功率密度Io、激光脉宽7、激光束能量E、光斑直径d 等。并且这些参数不是独立的，他们之间的关系式是：E=n rd2Io/4,有这个式 子，我们对其中的3个参数进行分析。（1）功率密度研究说明激光冲击处理的冲击波的峰值压力是关于激光功率密度的函数。 激光功率密度的增加直接导致作用在材料外表的压力脉冲幅值的增加。而一般

13、来说金属外表的剩余应力值是随着激光冲击波峰值压力的增大而增大，但是当 激光冲击波的峰值压力超过一定的值时，外表剩余压应力值却没有增加（已到达 饱和），而剩余压应力的影响深度却仍增加。研究说明这是由外表稀疏波引起的 而外表剩余压应力的饱和是与材料的屈服强度有关的。通常认为当冲击波峰值 压力在2HEL和2.5HEL之间时，激光冲击处理能产生最正确的效果。而据Masse和Barreau对厚度1.5mm高强4340钢板料分别采用不同的激光 强度的进行冲击的实验说明：对于激光冲击强化，提高功率密度并不使剩余压 应力层的深度得到增大，而是深度方向的剩余压应力数值得到提高。得到厚度 方向应力分布如图2.3所

14、示，两种状况下剩余压应力层的深度均为0.5mm,但5 倍冲击强度得到的深度方向具有较大的剩余压应力，同时在厚度中部也将形成 较大的拉应力皿。10400Q0 0.10J2 Q3 Q4 。5 0.6 Q7 Q8Depth mmj图2. 3激光能量密度对剩余应力分布影响(2)光斑直径在同等激光功率密度下，激光冲击区的外表剩余应力与光斑面积大小有关。 光斑面积越大，那么经激光冲击后的材料冲击区的外表剩余压应力越大，因此， 在所需冲击强化的区域内，应尽量采取大光斑激光束进行强化处理，但是光斑 直径也不是任意选择的。日本M.Obata, Y.Sano等对304不锈钢进行了激光冲 击处理实验研究。他们采用不

15、同大小的激光光斑进行冲击，以考察光斑尺寸对 金属外表和材料内部的剩余应力影响。如图2.4和2.5所示，最初随着光斑尺寸 的增加，外表的剩余压应力也在增加，当光斑直径为0.8mm时，外表形成的残 余压应力为最大，随着光斑尺寸超过0.8mm后继续增加，外表的剩余压应力却 开始减小。但是随着激光光斑直径的增大，材料内部的剩余压应力却一直得到 增加。这说明对某种材料进行激光冲击处理，激光光斑尺寸的选择存在一个最 佳的范围”引。II200rE :,?i rrl:,田-二LQ空 a%戈心.，+:A A 4T八+ 发回 巴工 命-3s SIMULIH新的模型数据库已创立.模型Model-1已创立图3. 1

16、ABAQUS基本操作界面2. ABAQUS/Standard15Numerical simulation analysis on residual stress field forlaser shock processingAbstract Laser shock processing technology is the use of high power density, short pulse laser beam radiation metal material, the surface coating rapid vaporization plasma formation and ex

17、pansion of the explosion pressure of shock wave, the shock wave to change the surface microstructure, and formed a high residual stress in the material surface, so as to improve the surface hardness, metal material a new surface modification technology of wear resistance, corrosion resistance and an

18、ti fatigue properties. The surface chemical composition of laser shock processing without changing the material, and the surface properties of materials is effectively enhanced, especially to improve the fatigue life of metal material greatly, and has broad application prospects in aerospace, automo

19、bile, internal combustion engine, engineering machinery and other modern manufacturing industry.This paper analyzes of the main mechanism of laser shock and shock wave propagation and attenuation in the material. Study on the response of elastic metal materials in the shock wave of one-dimensional c

20、ompression strain under a plastic a high-pressure fluid, as well as materials shock waves in the generation of residual stress. The main factors of residual stress morphological effects in laser shock processing forming.Taking ABAQUS software as the platform, established the finite element high stra

21、in rate of laser shock process under the conditions of the analysis model, the development of special laser strengthening analysis module, dynamic surface on aluminum alloy laser shock stress, residual stress value of the characterization of finite element simulation study, focusing on the laser sho

22、ck parameters (laser power density, pulse width, the laser spot diameter) of 6061-T6 aluminum alloy by laser shock processing residual stress field, and the optimum process parameters.Keywords: laser shock residual stress ABAQUS numerical simulationABAQUS/Standard是一个通用分析模块，它提供了大量的时域和频域分析 的程序，从而能够求解广

23、泛的线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热 和电反响等。ABAQUS/Standard提供并行的稀疏矩阵求解器，对各种大规模问 题都能十分可靠地快速求解。3. ABAQUS/ExplicitABAQUS/Explicit是ABAQUS软件家族中的一个基于动力显示算法的有限元 分析模块。一种适用于高度非线性连续介质结构分析的高级有限元程序。同时 它对高度非线性的瞬时动态现象和一些非线性准静态模拟也有较好的适用性。 它是直接针对于产品分析的目的而设计的，因而它的整个体系结构具有易于使 用、可靠性高、适用性好、效率高等特点。特别适合于分析类似于冲击和爆炸 等短暂、瞬时的动态事件。正是由于该模块具

24、有如此特点，可对激光强化技术 的高功率密度、短脉冲的作用过程进行分析，对于激光强化技术全过程中的应 力、应变、能量等进行可视化的监控与预测。4. ABAQUS/ViewerABAQUS/Viewer是ABAQUS有限元分析的一个后处理模块，它是ABAQUS的 一个单独的后处理程序。和ABAQUS/CAE的后处理功能一样，它可以对计算分析 结果进行描述和解释，可以进行彩色等值云图、等值线和动画显示，可以用列 表、曲线等常用工具进行工程显示。比往年课题我们采用该模块对激光冲击强 化板料表层剩余应力场和外表的微观不平度情况进行分析。3. 3 ABAQUS模拟过程的描述ABAQUS有限元软件简介中已经

25、介绍过，ABAQUS有两个主分析模块： ABAQUS/Standard模块和ABAQUS/Explicit模块，激光冲击强化金属剩余应力 场的有限元模拟主要分成两个步骤:第一步使用显式算法模块ABAQUS/Explicit 模拟激光冲击强化在金属板料中产生的短时间冲击波。由于在板料中传播的各 种冲击波发生反射和相互作用，为使金属板料获得饱和的塑性变形，需要比压 力脉冲持续时间更长的分析时间，以确保在金属板料中发生所有的塑性变形。 同时ABAQUS/Explicit在整个动态分析中提供以体积粘性形式的少量阻尼以控 制第二步是确定在材料中的剩余应力场，即把瞬时动态应力状态导入到隐式算16法模块AB

26、AQUS/Standard中进行隐式分析，从而确定在静态平衡下的剩余应力 场。在对模拟激光对金属板的第一次冲击求解完成后，程序自动按照输出设置 生成结果数据库文件。然后将获得的剩余应力在ABAQUS/Standard中进行剩余应力的分析。模拟得到的结果在ABAQUS/Viewer中进行后处理，如剩余应力场 的分析。整个有限元模拟的流程如图3. 2所示。屡次冲击结果分析y图3. 2剩余应力场模拟分析流程3. 4有限元模拟的关键问题整个激光模拟冲击过程由于能量吸收涂层的汽化时间极短，因而在数值模 拟中忽略激光冲击时的热效应，仅考虑材料在激光冲击波力效应下的力学效应。 而且这个过程具有非线性，时间短

27、，应变率高的特点，所以在整个模拟过程中 我们一般按以下几个操作步骤进行：建立数值模型，将所要求的问题图形化； 指定单元类型并给出材料的本构关系；对模型进行加载载荷，设置边界条件； 选择适当的求解器并设置输出要求；求解；查看计算结果。17第四章 激光冲击6061-T6铝合金剩余应力数值模拟1 ABAQUS模拟激光冲击实验4. 1.1有限元模型的建立激光冲击金属外表所用的模型是一个约束型的，就是激光能量转化体生成 等离子并且发生爆炸产生的强冲击波压力作用在金属板聊的外表，使其产生宏 观塑形变形和应力硬变长，这个过程极其复杂，涉及能量转换体吸收激光能量、 等离子体的产生和爆炸、冲击压力波的传播以及金

28、属板料产生微观的组织结构 的变化等等，由于金属板料的成形与作用在其上的冲击波的压力和作用时间直 接相关，其中，冲击波的压力是与激光参数、能量吸收层、约束层等因素决定, 因此在对金属板料激光冲击强化进行模拟时，不再对冲击波产生和传播进行模 拟，而是根据有关冲击波理论和已有的研究，将激光冲击波简化为作用在冲击 区域内随时间变化压力载荷，并将其作为压力载荷直接作用在金属板的外表， 如图4.1就是激光冲击的模型示意图。图4. 1激光冲击模型示意图对于激光冲击成形的模拟中所用金属板料模型的建立是在ABAQUS/CAE模 块中进行，并在此模块中对其材料及其截面特性相关参数进行定义。在本实验的激光冲击铝合金

29、外表模拟时，为了减少计算时间，采用二维轴 对称模型，在启动ABAQUS/CAE后，翻开部件模块，新建一个二维轴对称的模块,18取大小为10x10mm,类型选择可变性的，其余为默认，建立模型。4. 1.2冲击波的加载激光冲击波的峰值压力和时空分布确实定是影响模拟精度的关键问题。针 对约束气化结构，Fabbro等人对激光冲击金属外表的相互过程做了仔细研究， 得出了激光诱导冲击波峰值压力的计算公式：Pmax=0.01(4-1)J为内能转化为热能的系数，J取0.1, Io为激光冲击的功率，Z为靶材和约束 层的合成冲击波声阻抗，定义为：211/、=1 （4-2）ZZ,Zh在本课题中我们取Z=o. 2 9

30、 7x 106g/cm2s,联合以上几个公式，我们可以推算出金 属外表冲击波峰值压力约为3GPa。由于激光冲击加载本身的特殊性，即作用时间短（ns级）、压力大（GPa级）， 因此激光产生冲击波的机理比拟复杂，用软件来模拟激光冲击波的产生还比拟 困难。故本文在模拟中，将冲击波简化为作用在冲击区域内随时间变化的压力 载荷，然后将其作为载荷直接作用在板料外表。另一个问题是冲击波载荷的加 载时间以及加载方式确实定。根据已有的冲击波压力随时间演化的研究结果, 约束模式下冲击波压力的持续时间为激光脉宽的2-3倍，因此模拟时，对于冲 击波的作用时间可按照激光脉宽的3倍确定。在模拟的过程中，假定冲击压力 时程

31、曲线为己知条件，先根据激光冲击参数估算冲击压力峰值，然后对其进行 线性简化为一三角形斜坡，压力在半峰全宽时间内由零线性增加到峰值压力， 然后线性衰减至零。当激光脉宽r=23ns时，冲击波的作用时间取70ns,激光 冲击波加载的时间历程曲线如图4. 2所示阿。19图4. 2激光冲击波压力加载曲线以往发表的关于激光冲击成形有限元仿真的文章，大都未考虑激光冲击波 的空间分布，然而这种简化导致的误差是不可忽视的。美国哥伦比亚大学的 Y. LawrenceYao在R. Fabbro模型的基础上，给出了激光冲击强化中压力沿光斑 径向的变化公式：(4-3)= P(Z)exp -式中RJ是激光光斑的半径距，r

32、是距离激光束中心的距离，由该式我们可以看 出冲击载荷是关于距离冲击中心半径的函数，考虑到激光脉冲呈高斯分布，将 整个载荷作用区域（即光斑直径内的区域）离散为多个带状区域，各区域之间的 载荷按高斯分布加载，而带状区域之内，将载荷视为均布加载。冲击波载荷加 载模型如图4. 3所示：20图4. 3冲击峰值波加载4. 1.3材料的本构模型在激光冲击处理过程中，激光和金属材料相互作用，这是一个动态的力学 过程，材料的应变率高于10后卜而材料的应变率对与材料的力学性能十分重要。 因此对于板料来说，其材料模型既要能够反映材料的变形特点，又要考虑到材 料屈服时的应变和硬化效应。在本课题模拟过程中，选择6061

33、-T6铝合金，其 材料性能参数如表4T所示，同时假设材料为各向同性理想弹塑性，材料遵循 一维应变条件下的本构关系:。表4-1 6061 一 T6铝合金的机械性能材料性能数值单位密度-2672kgm3泊松比v0.33弹性模量E72.4GPaHugoniot elastic limit1.02GPa在属性模块创立编辑材料的模量属性和泊松比，并且给于部件指定的界面。214. 1.4网格的划分考虑到冲击载荷及板料均具有轴对称性，为提高计算效率，本模型采用轴 对称单元CAX4R来模拟激光冲击处理区及其影响区的剩余应力场分布，由于金 属板料的横向尺寸远大于激光光斑直径，金属板料的厚度远大于激光诱导的冲 击

34、波对金属板料的影响深度，如果运用有限单元对金属板料非冲击区域远端进 行模拟，由于应力波的不断反射，其在材料中到达稳定将花费大量计算时间， 考虑到这一因素，采用无限单元CINAX4作为其远离冲击区域的材料的单元定义 网格区域加。4. 1.5边界条件的定义由于模型为轴对称模型，因此在对称轴上施加对称边界条件，限制对称轴 上各节点的径向位移、绕对称轴的转动和在模型平面内的转动。由于在冲击试 验时，试样底部受到工作台的支撑，因此模型应该限制模型底部各节点沿轴向 的位移。但由于模型底部采用了无限元单元，其作用相当于施加了一个无限远 场，因此模型底部各节点沿轴向的位移无需限制】。4. 2激光冲击6061-

35、T6铝合金剩余应力模拟4. 2. 1激光冲击载荷的传播和应力分布选择宽和长都是10mm的板料，对其进行激光冲击强化实验，观察冲击压 力载荷在这个过程中的传播，模拟其压力载荷为3MPa,在ABAQUS软件中我 们选择他的四分之一做观察，从图4.4可视图上我们能清楚的看到激光冲击强 化中压力冲击波传播过程，可以直观的观察到压力的变化过程。22S. M3（平殍75%）+ l.Dlle-2B +9.7Dle-29 +9.2De29 +8.8双29 +8.36-29 +8.Di4e29 + 7.S9Ze-29 + 7.171C-29 + 6.749e29 + G27N9 + S.9D 攵29 +，48k

36、 29 + S.D62c 294.WM-29 +4.218e-29 + 3.796e-29+ 1.”4e29 + 2.9SM29 + 2.SD1C-29 + 2.1（e-29+ 1.687c-29 + 1.26 攵29 +8.4：J6eTD +4.21-D+ D.DDDe + DDODB: Jo0-1.adD UMq皿SNMdM 6.11 1 Wed Ju M 08: 22: 02 GMT+Q8: DO 2D14图4. 4冲击外表应力分布云图由分析结果可知，激光冲击压力波是以受冲击外表为中心，环状压力波形 式向径向和纵深方向传播。由于能量高斯分布，在初始阶段，激光能量在中心 深度方向传播的比拟

37、快，径向那么表现为中心较高应力逐渐向外扩散。在有约束 层情况下，虽然压力波脉冲持续时间是其激光脉宽的三倍左右，由分析可知， 压力峰值有一个积累的过程，在激光脉宽两倍左右范围时其增长到最大，这表 明由于受到板料阻碍，激光冲击波压力在材料外表有一个逐渐累积的过程，金 属板料实际受到的冲击波压力相对滞后于加载的压力卬。4. 2. 2剩余应力场分析在ABAQUS后处理过程中，可以显示波从金属外表开始传播的过程，图4. 5到图4. 8形象的显示了在这个分析过程中内部应力的变化。23f. MmIM SB- oiM*ga力j iSMoe 1N907I MMF- - mrS8BR图4. 5 t=10ns时内部

38、应力云图 Mms(A*f TIM)9 3ooa 4MvB x sm a 06Kli i 3 t62vM ， ，na icnas P4 4 0UM*(N u c皿 S nMoi L H* IB- 01 JS3r*W TOI*。， . 200,皿图4. 7 t=50ns时内部应力云图24图4.图4.8 t=70ns时内部应力云图激光冲击中心区域的剩余应力随深度变化的试验测试值与有限元分析结果见图4. 9,激光冲击区域外表沿半径方向的剩余应力试验测试值与有限元分析结果见图4. 10,图4. 9深度方向剩余应力分布EdwfR 回25第一章绪论11.1 引言11.2 激光冲击强化技术的基本原理11.3 激光冲击外表剩余应力的研究现状31.4 本课题研究意义和主要内容4第二章激光冲击金属外表剩余应力的分析62.1激光冲击强化剩余应力62.2剩余应力产生的原因和分类62. 3剩余应力测定方