初始残余应力对铝合金T形构件加工变形的影响

铝合金T形构件广泛应用于航空领域,坯件内初始残余应力导致的T形构件加工变形状态决定其使用性能和服役寿命。通过有限元法建立T形构件的三维切削加工有限元模型,研究坯件内部初始残余应力对T形构件加工变形的影响,并通过铣削加工实验对仿真结果进行验证。结果表明:坯件内初始残余应力引起T形构件的变形主要表现为T形构件底部的曲翘变形,且沿着底部四个角的延伸方向,变形逐渐增大,且这一变化规律不受T形件侧壁厚的影响;壁厚较薄的T形构件底部的变形主要由坯件底部保留区内的初始残余应力决定,坯件其它区域的初始残余应力对变形的贡献极小;坯件底部保留区内不同分布状态的初始残余应力会使壁厚较薄的T形构件产生不同的变形状态。     

机加工后铸件应力与变形的试验研究

对具有残余应力T形截面类铸件经加工后产生的变形状况进行测试。结果表明 ,铸件在砂型中缓冷和去应力退火再经机加工后两者产生的变形量差异并不明显 ;而夹紧力对加工后的铸件产生的变形影响却较大。时效半年的铸件加工后其变形基本稳定。     

熔模铸造镍基高温合金件热应力场的数值模拟研究

选用Inconel 718镍基高温合金航空发动机某铸件为研究对象,采用ProCAST软件对铸件的热应力场进行数值模拟,分析了铸件不同壁厚部分的尺寸变化和残余应力分布情况。使用MOGA-Ⅱ优化算法进行了多目标优化。优化结果表明,高温合金铸件的壁厚越薄,尺寸偏差越大,即变形越严重。而且铸件的形状结构越复杂,合金的收缩就会越容易相互制约,从而产生较大的残余应力。     

切削时的残余应力对关节轴承性能的影响研究

关节轴承具有其他类型轴承无法替代的作用,广泛应用于航空、航天等领域。但是在加工自润滑关节轴承零部件时,已加工表面会有残余应力存在,而残余应力又是影响关节轴承使用寿命和使用性能的关键因素。因此,研究残余应力对关节轴承性能的影响很有必要。在分析关节轴承切削加工前后摩擦力矩变化的基础上,对关节轴承残余应力的产生原因进行分析,并对关节轴承残余应力进行试验。测试结果表明:关节轴承在加工过程中会产生残余应力和变形,影响关节轴承的一致性和稳定性。     

基于ANSYS／LS—DYNA的焦面板残余应力分析

为研究残余应力的释放对焦面板的变形影响,建立三维斜角切削有限元模型,使用ANSYS/LS-DYNA进行切削模拟,获得了已加工表面的残余应力分布,并研究不同切削深度下焦面板的变形大小.通过加工试验表明基于有限元的数值模拟方法可以有效预测焦面板的加工变形.     

钛材的表面加工

金属切削加工和磨削加工可产生金属表面的损伤,其损伤可引起金属表面特性和金属表层特性的变化.金属表面特性是指表面粗糙度、波纹、形状(公差)、显微缺陷(裂纹、凹坑等);表层特性包括表面残余应力、热影响层的显微组织变化、硬度及塑性变化等.有资料表明,选用不同的切削加工工具及不同的切削工艺进行钛材的切削加工,可使钛材的表面粗糙度、表面残余应力和疲劳强度有所不同.在Ti—6Al—4V钛     

轴承圈加工残余应力及其径向热变形研究

热变形的大小受零件的形状、材料以及表层残余应力等因素的影响。本文基于工程弹性力学和热力学原理分析了精车加工中轴承套圈产生的表层残余应力对几何形体热变形的影响, 建立了轴套类零件的基于残余应力的热变形数学模型，对加工过程中由残余应力产生的径向变形进行了定量分析，并通过实验测试，热变形误差最大为3.8%，对残余应力引起的零件变形数学模型进行了验证，计算结果和实验数据与数学模型大致吻合。该研究结果对机器人用的关节轴承、风电装备用轴承等零件的精密加工有重要的指导作用。     

灰铸铁机床床身应力与变形的测试研究

利用数值模拟软件对铸件的充型、凝固过程及铸件内部热应力分布情况进行模拟分析。通过测试灰铸铁机床床身多个测点在热时效前后、加工前后及振动前后的残余应力值,发现残余应力随CE和Si/C比提高而降低;热时效能大幅度降低铸件残余应力,热时效温度越高,铸件残余应力降幅越大,且降温时段降温速度对残余应力有较大影响;加工会产生较大残余应力,热时效后进行其它时效对残余应力影响不大。     

复杂薄壁零件数控加工变形误差控制补偿技术研究

高性能航空发动机整体叶盘、大小叶片转子、离心叶轮、叶片等零件广泛采用钛合金薄壁结构。加工过程中的切削力、残余应力将产生零件加工变形及加工误差。本文重点讨论了薄壁零件加工过程中的切削力建模和工件加工表层残余应力的分布规律，提出了对叶盘零件加工变形误差的补偿方案。通过建立精确的切削力、残余应力预报模型，对切削加工过程进行力学仿真，优化切削参数、补偿刀位轨迹，进而实现薄壁结构叶盘零件的精密数控加工。     

高强铝合金框形构件铣削变形试验研究

针对7075高强铝合金淬火-预拉伸后制成的厚板试样,借助三坐标测量与无损应力测试方法研究铣削加工成形的薄壁框形构件的尺寸稳定性与残余应力松弛特性。结果表明,铣削会引发结构整体翘曲变形及初始残余应力松弛,在铣削材料去除率相同的条件下,无板筋件呈现V型结构翘曲变形,且横向残余应力松弛率远高于轧向的;而含板筋件则呈现出U型整体结构翘曲变形,且沿轧向与横向的残余应力松弛率基本一致。