案例分析

残余应力的分析


喷丸对裂纹扩展的影响

◊ 喷丸用于在金属结构表面产生受压的残余应力层
◊ 再这个过程中,金属结构表面会产生塑性变形
◊ 这将导致结构表面产生压缩应力,而次表面产生拉伸应力
—— 表面压缩应力将抑制疲劳裂纹扩展
◊ 这与结构几何尺寸、材料、喷丸材料、质量标准、强度和覆盖率等因素有关:
—— 喷丸可使疲劳寿命增加0%-1000%.
◊ 喷丸常用于航空结构、发动机盘、叶片等构件,目的是产生有益的表面压缩应力
◊ 其他的应用领域包括:
—— 活塞、气缸盖、气缸体
—— 涡轮轴
—— 飞机机翼蒙皮、纵梁、横杆等
—— 起落架
◊ 喷丸工艺对结构裂纹扩展存在很大的影响
◊ 以一个案例展示其影响

叶片组件
典型结构

残余应力分布
较少数量载荷循环之后,结构出现弹性安定性


裂纹位置


残余应力对裂纹的影响

没有表面处理
外载荷比R=0.75
考虑喷丸导致的残余应力
外载荷比R=0.75