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空化水喷丸表面改性技术研究进展综述
1
作者 罗健鑫 王彦菊 +3 位作者 崔敏超 姚倡锋 沙爱学 张定华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期51-61,共11页
空化水喷丸是一种利用空化现象产生的巨大能量冲击材料表面,对零件进行强化的表面改性技术。因其对诸多金属材料都具有强化作用,而被广泛应用于改善零件的表面状态,形成残余压应力层,延长零件的疲劳寿命。主要从基本原理、试验设备和研... 空化水喷丸是一种利用空化现象产生的巨大能量冲击材料表面,对零件进行强化的表面改性技术。因其对诸多金属材料都具有强化作用,而被广泛应用于改善零件的表面状态,形成残余压应力层,延长零件的疲劳寿命。主要从基本原理、试验设备和研究现状3个方面对水射流空化喷丸(WJCP)、超声空化喷丸(UCP)和激光空化喷丸(LCP)进行了介绍,并从理论和试验等方面总结了不同类型金属材料进行空化水喷丸后其残余压应力、粗糙度和疲劳寿命等方面的变化情况。在上述研究内容的基础上,结合空化水喷丸技术的优势,对空化水喷丸今后的发展方向和应用前景进行了展望。研究表明,空化水喷丸技术作为一种新型的表面强化技术,具有独特的优势和广阔的发展前景。 展开更多
关键词 空化现象 喷丸 水射流空化 超声空化 激光空化
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空化水喷丸工艺中空化行为的数值模拟与验证 被引量：6
2
作者 韩冰 张海 +1 位作者 于晓光 巨东英 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第15期193-198,共6页
空化水喷丸工艺是用于金属材料表面改性的一项新技术,该工艺中的空化行为涉及高速、高压、相变、湍流、非定常特性等复杂多变情况,对该工艺中的空化行为及冲击压力场分布规律的探索一直是该领域的重点和难点。利用FLUNET6.3流体计算软... 空化水喷丸工艺是用于金属材料表面改性的一项新技术,该工艺中的空化行为涉及高速、高压、相变、湍流、非定常特性等复杂多变情况,对该工艺中的空化行为及冲击压力场分布规律的探索一直是该领域的重点和难点。利用FLUNET6.3流体计算软件对淹没式空化射流中喷嘴内外的流场特性进行模拟分析,获得流场内的速度、静压和汽含率分布规律,同时使用Fujifilm压敏纸对空化水喷丸工艺中沿空化射流方向上的冲击压力场的分布规律进行试验测定。研究结果表明空化水喷丸工艺中的淹没式空化射流在缩放型喷嘴内外形成剧烈的空化现象,空泡群溃灭瞬间产生的冲击波压力高达300 MPa以上。 展开更多
关键词 空化水喷丸 数值模拟 压敏纸 冲击波压力
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空化水喷丸工艺中喷嘴几何参数对空化行为影响的研究 被引量：4
3
作者 韩冰 赵刚 王梓卉敏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第5期711-716,共6页
空化水喷丸是利用微小空泡群在固体边界附近溃灭时产生的冲击波压力和微射流来强化金属材料表面,而这些空泡群则是由缩放型喷嘴产生的空化射流所提供。因此,缩放型喷嘴的空化性能可直接影响喷丸效果。利用FLUENT计算软件对缩放型喷嘴产... 空化水喷丸是利用微小空泡群在固体边界附近溃灭时产生的冲击波压力和微射流来强化金属材料表面,而这些空泡群则是由缩放型喷嘴产生的空化射流所提供。因此,缩放型喷嘴的空化性能可直接影响喷丸效果。利用FLUENT计算软件对缩放型喷嘴产生的淹没式空化水射流进行计算机模拟,并模拟分析了喷嘴喉部直径和喷嘴扩张角对流场中空化行为的影响,同时使用Fujifilm压敏试纸对垂直于空化水射流轴线的截面上的冲击压力场进行测量。结果表明,随着喷嘴喉部直径的增大或喷嘴扩张角的减小,流场中的整体汽含率会升高,试验测得的最高冲击压力高达300 MPa。 展开更多
关键词 空化水喷丸 计算机模拟 缩放型喷嘴 汽含率
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一种测定空化水喷丸工艺中冲击压力场分布规律的方法 被引量：4
4
作者 韩冰 张海 +1 位作者 于晓光 巨东英 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期6-8,23,共4页
空化水喷丸是用于金属材料表面改性的一项新技术,它依靠自身的技术特点和优势,在金属表面改性技术领域中引起许多学者的广泛关注。该工艺中的空化行为涉及高速、高压、多相、相变、湍流、非定常特性等复杂多变情况,对该工艺中的冲击压... 空化水喷丸是用于金属材料表面改性的一项新技术,它依靠自身的技术特点和优势,在金属表面改性技术领域中引起许多学者的广泛关注。该工艺中的空化行为涉及高速、高压、多相、相变、湍流、非定常特性等复杂多变情况,对该工艺中的冲击压力场分布规律的求解和测量一直是该领域的难题。使用FUJIFILM压敏纸对空化水喷丸工艺中冲击压力场的分布规律进行实验测定,同时利用X射线衍射仪对该工艺诱导残余应力分布规律进行了实验测定,结果表明利用压敏纸测定空化水喷丸工艺中冲击压力场分布规律的可靠性,同时也表明该工艺可以诱导金属材料的表层形成残余压应力。 展开更多
关键词 空化水喷丸 冲击压力场 压敏纸 X射线衍射
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空化水喷丸工艺诱导塑性变形行为的数值模拟 被引量：3
5
作者 韩冰 李斌训 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期142-145,155,共5页
金属薄板经空化水喷丸强化后会产生不同程度的塑性变形,为了探究冲击波压力作用时间对塑性变形的影响,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立了各向同性理想弹塑性的空化水喷丸三维有限元模型,对N型标准阿尔门试片经空化水喷丸处理后诱... 金属薄板经空化水喷丸强化后会产生不同程度的塑性变形,为了探究冲击波压力作用时间对塑性变形的影响,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立了各向同性理想弹塑性的空化水喷丸三维有限元模型,对N型标准阿尔门试片经空化水喷丸处理后诱导的塑性变形进行了数值模拟。为了验证模拟结果的准确性,利用阿尔门测量仪对上述工艺诱导试片塑性变形产生的弧高度进行了试验测定。结果表明,数值模拟的弧高度和实测数据有较好的一致性。 展开更多
关键词 空化水喷丸 数值模拟 阿尔门试片 弧高度
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