铝合金材料非均匀表面应力的逐层构建与还原

来源期刊：材料科学与工艺2019年第6期

论文作者：张晟 廖凯 车兴飞 钟利萍 龚海

文章页码：12 - 18

关键词：铝合金;逐层钻孔法;各向异性;积分法;应力测试;

摘    要：铝合金板坯加工后表层应力呈现非均匀性,且强度高、深度浅.本文运用逐层钻孔应力释放-还原机理,通过积分法和逐层钻孔力学模型构建了材料表层加工应力-变形函数,在考虑材料各向异性条件下,用ANSYS仿真计算标定了5阶校准系数矩阵.同时,对加工表面进行逐层钻孔,孔径尺寸1.8 mm、深度20μm,使孔周围应力释放,并测量释放后应变,最后将实验应变值代入函数求得表面应力分布.计算结果表明:在材料表层100μm的深度范围,计算应力与仿真结果、XRD逐层测试结果均吻合较好,其中计算与实验结果偏差小于10 MPa,说明计算模型能较好地还原材料表层非均匀应力分布.