X80钢超声表面滚压加工残余应力场的有限元模拟

王炳英¹，尹宇¹，侯振波¹，蒋文春²

1. 中国石油大学(华东)机电工程学院2. 中国石油大学(华东)化学工程学院

摘 要：建立了超声表面滚压加工(USRP)的接触分析模型,模拟了X80钢的USRP过程,分析了等效塑性应变和残余应力的分布,并将残余应力的模拟结果与实测结果进行比较。结果表明:X80钢经USRP处理后表层发生了剧烈的塑性变形,并产生了残余压应力;随着距表面的深度增大,表层的残余压应力逐渐减小,并转变为残余拉应力;残余压应力峰值和残余压应力层厚度随位移载荷增大而增大;X80钢表面残余应力的模拟结果的与实测结果的误差约为4.8%,验证了模型的可靠性。

关键词：X80钢;超声表面滚压加工;有限元模拟;残余应力;