表面微观形貌特征对二次挤压强化孔疲劳性能影响

建立了孔的二次挤压强化疲劳仿真模型，探究孔壁表面微观形貌特征对强化孔疲劳性能的影响。采用Abaqus有限元软件及MSC. Fatigue疲劳分析软件，对孔的二次挤压强化过程进行了模拟并计算了强化孔的疲劳寿命。选取孔壁微元，用半椭圆微观缺口代表零件表面微观轮廓，通过有效应力集中系数K_f修正材料S-N曲线，探究了表面微观轮廓对二次挤压强化孔疲劳性能的影响。结果表明，二次挤压强化后孔壁产生残余压应力层，试验件疲劳寿命得到提高；孔壁微观缺口数目增加可以有效缓解应力集中系数，应力集中系数K_t与深宽比b/a及间宽比d/(2a)成正相关；二次挤压强化可以降低孔壁表面粗糙度21%～49%,能有效缓解缺口应力集中现象，提高孔的疲劳性能。