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SiCw/Al复合材料的喷丸强化及数值模拟

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毕业论文范文题目：SiCw/Al复合材料的喷丸强化及数值模拟，论文范文关键词：SiCw/Al复合材料的喷丸强化及数值模拟
SiCw/Al复合材料的喷丸强化及数值模拟毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：本文主要研究了SiC_w/Al复合材料在不同喷丸工艺处理后材料内应力分布及组织结构的变化,以及残余应力在高温下的应力松弛行为。此外,本文还利用有限元分析软件模拟了喷丸过程,通过建立均质模型分析了喷丸工艺中不同参数对残余应力场的影响;通过建立非均质模型分析了喷丸塑性变形区内微区残余应力的分布状态,分析纤维增强体的形态及分布对基体残余应力场的作用。对SiC_w/Al复合材料表面的传统喷丸处理结果表明,提高喷丸强度可以有效提高残余应力场中各特征参数（本文此处忽略..）,但最大残余应力受到材料自身力学性能影响,存在一定的强化极限。而通过改进的变温热喷丸、应力喷丸及复合喷丸则可以进一步提高材料内残余应力的各项特征参数,优化喷丸强化效果,对工业生产领域具有重要的意义。对经喷丸处理的SiC_w/Al复合材料进行等温加热,实验结果表明,当加热温度高于200℃时,材料内出现回复和再结晶行为,SiC_w/Al复合材料中残余应力随加热时间按幂指数方式松弛;加热温度较低时,材料内发生部分蠕变,残余应力发生部分松弛。通过测量喷丸前（文章此处忽略..）后材料内的织构成分以及ODF函数研究发现,在喷丸处理后,SiC_w/Al复合材料中表层的原始织构基本被消除。次表层的织构并没有消失,而是织构成分发生了变化,由原始织构{110}112逐渐转变为{112}110。这表明,在晶须增强复合材料中,基体的塑性变形受到晶须增强体在复合材料中分布取向的限制,与增强体的取向趋于一致。利用有限元分析软件建立均质有限元模型并模拟了喷丸处理,得到了符合实际实验结果的应力随层深分布曲线。利用该模型对喷丸工艺中各项参数进行分析,结果表明:喷（此处忽略..）丸覆盖率、喷丸速度、弹丸种类及大小均对喷丸残余应力场有着不同的作用。提高喷丸覆盖率可以提高材料内的最大残余压应力和压应力层深,并降低材料的表面粗糙度。不同材料弹丸对残余应力场的影响与弹丸的密度有重要的关系,高密度的弹丸意味着较高的动能,其影响的残余压应力层更深,残余压应力也越大。残余应力层深与弹丸尺寸之间具有一定的线性相关性,小直径弹丸喷丸后残余压应力较高,但是残余压应力层深较浅,压应力值随深度下降很快;弹丸直径较大时,表面压应力值和最大压应（本文此处忽略..）力值较低,而压应力层加深,压应力随深度下降缓慢。较高的弹丸速度喷丸可以获得更深的残余压应力场,而且可以降低材料内残余拉应力。对SiC_w/Al复合材料非均质模型的数值模拟实验结果表明,在塑性变形区内,由于增强体和基体材料的力学性能差异,经喷丸处理后,增强体内存在较大的残余拉应力,而基体材料内为残余压应力。基体材料在喷丸作用下的塑性变形受到增强体取向的限制,其残余应力场的分布与增强体的分布具有相似的规律。

以上为本篇毕业论文范文SiCw/Al复合材料的喷丸强化及数值模拟的介绍部分。

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