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TC4孔的带开缝衬套冷挤压残余应力分布有限元仿真

王洪达  
【摘要】: 孔的带开缝衬套冷挤压强化技术是目前国际航空制造业中最主要的孔冷挤压强化工艺,是提高飞机紧固件连接结构寿命最有效的措施之一。本文以TC4钛合金为研究对象,通过光弹性贴片法研究了相对挤压量分别为2%、3%和4%时,孔壁周围的残余应力分布。在详细分析孔的带开缝衬套冷挤压强化工艺的基础上,建立二维有限元模型,对孔壁周围的残余应力场进行了仿真研究,分析了相对挤压量、初孔直径、孔深以及孔边距等因素对孔壁周围残余应力分布的影响。 本文的主要工作和取得的成果如下: 1、通过试验方法研究了相对挤压量分别为2%、3%和4%时,孔壁周围残余应力的分布,以及孔的冷挤压过程中芯棒受力的变化。 2、建立了孔的带开缝衬套冷挤压强化工艺二维有限元模型,研究了不同挤压量下孔壁周围的残余应力分布,以及孔的冷挤压过程中芯棒受力的变化,并将结果与试验结果对比,两者有较好的一致性。 3、在孔的带开缝衬套冷挤压强化工艺的二维有限元仿真的基础上,研究了相对挤压量、初孔直径、孔深以及孔边距等因素对孔壁周围残余应力分布的影响。


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