黑龙江省教育厅科学技术研究项目(11541309)
- 作品数：6 被引量：43H指数：3
- 相关作者：董星段雄郭睿智张海录陈少云更多>>
- 相关机构：黑龙江科技学院中国矿业大学更多>>
- 发文基金：黑龙江省教育厅科学技术研究项目哈尔滨市科技创新人才研究专项资金哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 前混合水射流喷丸强化表面力学特性及疲劳寿命试验被引量：22
- 2011年
- 为获得前混合水射流喷丸强化增益效果,研究前混合水射流喷丸对2A11铝合金和45钢的表面显微硬度、表面残余压应力和疲劳寿命的影响。采用显微硬度计和X射线应力分析仪分别测定喷丸表面显微硬度和表面残余应力,利用扫描电镜观察疲劳断口形貌,获得喷丸表面显微硬度和表面残余压应力随喷丸压力、扫描速度及靶距的变化规律,指出射流喷丸可以大幅度地提高2A11铝合金和45钢的疲劳寿命,当2A11铝合金和45钢的应力振幅分别为155.7 MPa和282 MPa时,喷丸试样疲劳寿命比未喷丸试样疲劳寿命分别提高25.31倍和18.56倍,且未喷丸试样疲劳裂纹萌生于试样表面,喷丸试样疲劳裂纹有的萌生于试样表面,有的萌生于试样内部,当疲劳源在试样内部时,裂纹在夹杂物处萌生。因此,前混合水射流喷丸是一种提高金属零构件疲劳寿命的有效方法。
- 董星郭睿智段雄
- 关键词：水射流喷丸显微硬度残余压应力
- 水射流喷丸强化残余应力场的有限元模拟被引量：17
- 2010年
- 针对水射流的高湍动特性与受喷靶体材料复杂的弹塑性形变行为,提供一种水射流喷丸强化残余应力场的有限元分析方法。基于准静态压力分布和非线性轴对称面分布载荷,采用多线性各向同性强化的Mises率不相关弹塑性模型,应用Prandtl-Reuss塑性增量理论及增量初应力法,利用线性斜坡载荷加载制度,运用ANSYS有限元软件模拟不同压力作用下水射流喷丸在2A11铝合金材料表层产生的残余应力场,获得残余应力场的分布规律及残余应力沿层深和径向的变化规律,指出残余应力沿层深分为残余压应力区和残余拉应力区,沿径向分为第Ⅰ残余压应力区、残余拉应力区和第Ⅱ残余压应力区,得到表面残余压应力、表层最大残余压应力、残余压应力层深度随着喷丸压力的增加而增大。为验证有限元模拟的正确性,对喷丸表面残余压应力进行试验验证,结果表明,有限元法计算的表面残余压应力值与试验数据近似吻合。
- 董星张海录段雄
- 关键词：水射流喷丸有限元法残余应力场
- 后混合水射流喷丸喷头外流连续相数值模拟被引量：3
- 2011年
- 为研究后混合水射流喷丸喷头外流场的运动特性,应用FLUENT软件对后混合水射流喷丸喷头外流场连续相进行了数值模拟。根据射流的湍动特性,连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程,湍流模型采用标准k-ε模型。分析喷丸压力和靶距对外流连续相轴向速度和轴向动压强的影响。结果表明,外流连续相水的轴向速度和轴向动压强具有显著对称性,最大轴向速度和轴向动压强均出现在射流轴线上。其值随喷丸压力的增加而增大,随喷丸靶距的增加而减小。当喷丸压力为350 MPa、喷丸靶距为50 mm时,最大轴向速度为22.0 m/s,最大轴向动压强为0.24 MPa。该研究为外流离散相弹丸运动状态的分析奠定了基础。
- 董星任树栋孙剑峰李德玉
- 关键词：水射流喷丸外流场数值模拟
- 前混合水射流喷丸喷嘴内流数值模拟被引量：4
- 2010年
- 为研究弹丸在前混合水射流喷丸喷嘴内的运动特性,应用FLUENT软件对前混合水射流出口带圆柱段和扩散段的圆锥收敛形喷嘴内液固湍流进行了数值模拟。控制方程为连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程,湍流模型采用k-ε模型,离散相采用拉格朗日模型。分析了喷嘴出口圆柱段长度、圆锥收敛角和出口扩散段对内流特性的影响。结果表明,出口圆柱段长度为30 mm、圆锥收敛角为13°时,连续相可以获得最大的轴向速度,且离散相的加速效果也最佳;出口带扩散段的喷嘴使得连续相和离散相的出口速度均会下降,但会增大喷丸的覆盖率,提高喷丸工作效率。
- 董星郝婷婷陈少云段雄
- 关键词：水射流喷丸喷嘴数值模拟
- 后混合水射流喷丸喷头内流数值模拟被引量：1
- 2011年
- 为研究玻璃珠弹丸在后混合水射流喷丸喷头内的运动轨迹和速度特性,根据液固两相流动的拉格朗日离散相模型,应用FLUENT软件对喷头内液固湍流进行了数值模拟,得到了连续相的轴向速度和轴向动压强,获得了弹丸的运动轨迹和弹丸的轴向速度随行程及时间的变化规律。结果表明,连续相在喷头混合室入口处存在环形回流区,在混合室内呈非对称流动;弹丸在喷头内的轴向速度沿行程分为4个阶段,依次是弹丸在混合室内的回流段、弹丸第1次加速段、弹丸在环形回流区的减速段和弹丸第2次加速段,其在弹丸喷嘴出口截面上靠近轴心的轴向速度达到连续相轴心最大轴向速度的94.77%。
- 董星郭睿智段雄
- 关键词：水射流喷丸喷头数值模拟
- 前混合水射流喷丸强化表面粗糙度预测被引量：3
- 2011年
- 选择对喷丸表面粗糙度起主要影响作用的喷丸压力、喷嘴扫描速度和靶距3个因素,各6个水平,选用直径为0.25 mm的玻璃弹丸,应用前混合水射流对2A11铝合金进行喷丸试验;采用针描法和SJ-201 Surface Roughness Tester测量喷丸表面粗糙度;基于表面粗糙度试验数据,应用多元线性回归和多项式回归分析方法建立喷丸表面粗糙度数学模型,并将模型应用于喷丸表面粗糙度预测,研究表明:多元线性回归预测模型,计算精度高、泛化能力强、预测效果好,平均相对误差为13.37%,能够满足工业生产对喷丸表面粗糙度预测精度的要求,具有较大的实用价值。
- 王瑞红贾环环宋胜伟
- 关键词：水射流喷丸强化表面粗糙度
