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材料热处理学报2025年第08期:铝合金二次喷丸工艺参数-表面应力的函数关系和应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:蒋李林;廖凯;胡俊;陈飞;罗红;

单位:中南林业科技大学机械与智能制造学院;

摘要:研究了二次喷丸强化工艺对7075铝合金表面应力的影响规律,构建合金的表面应力和变形与二次喷丸工艺参数之间的函数关系。首先采用Box-Behnken设计,以两次喷丸的喷丸压力和弹丸直径为输入变量,以表面应力值和变形量为响应值构建四因素三水平的实验方案。利用ANSYS构建二次喷丸动力学模型,获取对应的表面应力值和表面变形量。然后对实验数据进行拟合分析与方差分析,构造二次回归方程,建立函数预测模型,并对模型进行响应面分析(RSM)。最后根据预测模型进行验证实验,结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)应力测试检验模型的准确性,并与实验结果进行对比。结果表明:应力函数模型和变形函数模型的决定系数(R~2)分别为0.8782和0.9716,预测决定系数(Prediction R~2)分别为0.7982和0.8361,表面应力仿真值与实验值偏差约为12%。函数模型准确性较高,采用二次喷丸对降低合金的表面粗糙度,均化表面应力水平有积极作用。

关键词:二次喷丸;;Box-Behnken;;预测函数;;ANSYS喷丸仿真;;表面应力

基金资助:国家自然科学基金(51475483)