能量输入对TC4钛合金超声喷丸力学影响的仿真研究

目的 探究超声喷丸强化中影响目标强化区域冲击力分布的主要因素，验证通过改变工艺参数控制零件目标区域强化的可行性。方法 构建TC4钛合金超声喷丸强化的有限元模型，分别建立了聚合型和圆柱型两种腔室模型，以研究超声喷丸中不同腔室能量分布对冲击力分布的影响。通过改变振动头的振幅大小控制超声喷丸中能量输入，以研究能量输入大小对冲击力分布的影响。结果 针对两种腔室模型分别进行了60、80、100 μm振幅下的超声喷丸仿真。随着能量输入的增大，零件表面的冲击力大小和分布面积均有所增大。针对圆柱型腔室，进行三种能量输入下的超声喷丸试验，得到喷丸覆盖率分别为10.23%、31.23%、56.98%，验证了超声喷丸能量输入对冲击力的影响规律。在相同输入能量下，聚合型腔室对试件中部目标区域的强化效果更明显。结论 通过改变超声喷丸腔室形状和振动头振幅，可以控制零件目标区域的强化范围和强度。

Simulation Study on Effect of Energy Input on Mechanical Properties of TC4 Titanium Alloy by Ultrasonic Shot Peening