噴丸強(qiáng)化
關(guān)注創(chuàng)建者：USim 創(chuàng)建時(shí)間：2019-07-07
噴丸強(qiáng)化的視頻教程
Abaqus DEM專題-沙漏+高爾頓板+噴丸處理（2萬(wàn)+顆粒噴丸強(qiáng)化案例）
本課程是USim專題視頻課程系列之DEM專題，詳細(xì)地講解2種常用的DEM顆粒建模方法： 一、Python腳本 二、*particle generator（粒子生成器） 通過(guò)三個(gè)案例（沙漏+高爾頓板+噴丸強(qiáng)化）step by step講解、演示，對(duì)這兩種方法的詳細(xì)操作步驟進(jìn)行教學(xué)。
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abaqus粒子生成器應(yīng)用案例
abaqus通過(guò)編輯inp文件使用particle generater可以實(shí)現(xiàn)很多功能，比如噴丸強(qiáng)化和水射流沖擊，本套案例課共包含5節(jié)，第一節(jié)為固定射流噴丸強(qiáng)化，第二節(jié)為移動(dòng)射流噴丸強(qiáng)化，第三節(jié)為旋轉(zhuǎn)工具噴丸強(qiáng)化，第四節(jié)為噴丸切割，第五節(jié)為不同概率密度函數(shù)講解和應(yīng)用。
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噴丸強(qiáng)化的實(shí)例教程
“古典”噴丸強(qiáng)化的abaqus仿真 ￥2999
噴丸強(qiáng)化簡(jiǎn)介
噴丸強(qiáng)化是常用的表面處理技術(shù)之一，屬于冷加工方法的一種。噴丸過(guò)程即是大量球形小彈丸轟擊需加工的表面的過(guò)程，其目的是為了獲得更好的表面質(zhì)量和更好的疲勞性能。噴丸強(qiáng)化在零件表面可以形成表面殘余壓應(yīng)力（Compressive residual stress，CRS）層，表面壓應(yīng)力可以有效增強(qiáng)零件的疲勞強(qiáng)度，延長(zhǎng)零件的疲勞壽命；同時(shí)作為冷加工的方法，噴丸又能使零件表面位錯(cuò)密度增高，表面晶粒細(xì)化，起到冷作硬化作用，同時(shí)也抑制了疲勞裂紋的擴(kuò)展；噴丸方法還能將疲勞源由表面驅(qū)趕到零件表層以下。位于表層以下的疲勞源所引發(fā)的疲勞強(qiáng)度極限，或稱內(nèi)部疲勞極限，是表層疲勞極限的1.3~1.4倍。
通過(guò)改變表面疲勞強(qiáng)度來(lái)改善零件疲勞強(qiáng)度的手段有很多，例如磨削加工、機(jī)械拋光、電解拋光、表面滲碳、滲氮、表面淬火、表面激光加工、表面滾壓、振動(dòng)沖擊、拋/噴丸等。相比其他強(qiáng)化手段，噴丸強(qiáng)化方法受材料種類、材料靜強(qiáng)度，零件幾何結(jié)構(gòu)和尺寸大小的影響較小，且成本較低。
噴丸強(qiáng)化的諸多優(yōu)點(diǎn)使得對(duì)其的研究和興趣一直沒(méi)有中斷，由于噴丸是一種復(fù)雜的，過(guò)程隨機(jī)的工藝過(guò)程，以往針對(duì)其的研究多為試驗(yàn)研究，實(shí)際工程中加工的工藝條件和工藝參數(shù)也都是人為根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)選擇的。然而實(shí)驗(yàn)研究昂貴費(fèi)時(shí)，實(shí)施不便；工業(yè)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用范圍有限，且經(jīng)驗(yàn)的建立需要大量的試錯(cuò)過(guò)程，不可能一蹴而就。試驗(yàn)方法和工程經(jīng)驗(yàn)法的固有缺陷以及諸如ANSYS、ABAQUS、NASTRAN/PATRAN等具有強(qiáng)大功能的有限元軟件的出現(xiàn)，將研究者的注意力吸引到了噴丸過(guò)程的數(shù)值仿真領(lǐng)域。數(shù)值仿真方法不僅經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)施，而且它同樣能對(duì)噴丸過(guò)程中彈丸沖擊靶材的機(jī)理做深入研究，能夠獲得大量試驗(yàn)所需的應(yīng)力應(yīng)變，位移變形等參數(shù)。因此，數(shù)值仿真分析方法在噴丸領(lǐng)域的應(yīng)用研究日益深入。
展開(kāi) 近期工作中接觸噴丸強(qiáng)化（強(qiáng)力噴丸）比較多，搜索了一些資料，做了一些筆記，記錄了一些照片，整理一下，與大家共享。希望與大家交流。
1.強(qiáng)化噴丸概念
在了解噴丸強(qiáng)化技術(shù)之前，我們有必要將拋丸、噴砂、噴丸的三個(gè)容易混淆的概念解釋一下。這三個(gè)概念其實(shí)就四個(gè)字：噴、拋、丸、砂，其中，噴拋是工藝方法，丸砂是使用的材料。噴，是用高壓空氣將丸、砂吹到工件的表面，拋是用高速旋轉(zhuǎn)的葉片拋射到工件表面，丸用的是鋼丸，砂用的是石英砂等。
噴丸過(guò)程就是將大量彈丸噴射到零件表面上的過(guò)程，有如無(wú)數(shù)小錘對(duì)表面錘擊，因此，金屬零件表面產(chǎn)生極為強(qiáng)烈的塑性形變，使零件表面產(chǎn)生一定厚度的冷作硬化層，稱為表面強(qiáng)化層，此強(qiáng)化層會(huì)顯著地提高零件的疲勞強(qiáng)度。 測(cè)評(píng)強(qiáng)化丸質(zhì)量有三個(gè)基本參數(shù)：強(qiáng)度、覆蓋率、表面粗糙度。
2.噴丸強(qiáng)度
影響噴丸強(qiáng)度的工藝參數(shù)主要有：彈丸直徑、彈流速度、彈丸流量、噴丸時(shí)間等。彈丸直徑越大，速度越快，彈丸與工件碰撞的動(dòng)量越大，噴丸的強(qiáng)度就越大。噴丸形成的殘余壓應(yīng)力可以達(dá)到零件材料抗拉強(qiáng)度的60％，殘余壓應(yīng)力層的深度通?？蛇_(dá)0.25mm，最大極限值為１mm左右。噴丸強(qiáng)度需要一定的噴丸時(shí)間來(lái)保證，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，噴丸強(qiáng)度達(dá)到飽和后，再延長(zhǎng)噴丸時(shí)間，強(qiáng)度不再明顯增加。在噴丸強(qiáng)度的阿爾門試驗(yàn)中，噴丸強(qiáng)度的表征為試片變形的拱高。
3.阿爾門（Almen）試驗(yàn)
噴丸強(qiáng)度常用N試片（用于有色金屬試驗(yàn)）、A試片（最常用）、C試片（更高強(qiáng)度）來(lái)進(jìn)行測(cè)量， A試片和C試片之間關(guān)系為近似3倍關(guān)系。如用C試片測(cè)得強(qiáng)度為0.15-0.20C mm就相當(dāng)于0.45-0.60A mm。圖中厚的為C試片，薄的為A試片。
試驗(yàn)過(guò)程中，先測(cè)量試片原有變形，然后將卡好該試片的工裝置于噴丸箱內(nèi)，采用與工件相同的工藝進(jìn)行噴射。噴丸結(jié)束，取下試片，測(cè)量變形拱高。
展開(kāi) 接噴丸強(qiáng)化與激光噴丸調(diào)試。有意者私聊
需要噴丸強(qiáng)化與激光噴丸仿真資料以及輔導(dǎo)調(diào)試的，可以私聊
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、掌握噴丸三維模型的繪制
2、掌握顯示動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、理解顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)噴丸強(qiáng)化分析的相互關(guān)系的設(shè)置
5、了解顯示動(dòng)力學(xué)網(wǎng)格的劃分
6、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018
本案例借鑒lsdyna官方文件的一個(gè)案例，做了修改，有需要做物料分析和噴丸強(qiáng)化等應(yīng)用的小伙伴可以學(xué)習(xí)下。
兩個(gè)dem入射流，入射粒子粒徑不同，右側(cè)粒徑較大，平板可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于右側(cè)粒子較大，因此平板向右傾斜。
說(shuō)明：本案例參考官方文檔，適合基礎(chǔ)同學(xué)，本案例k文件大家根據(jù)需要購(gòu)買學(xué)習(xí)。
就目標(biāo)而言它與機(jī)械噴丸強(qiáng)化類似：在材料的表面和近表面引入有益的殘余壓應(yīng)力。激光沖擊強(qiáng)化使用高功率激光脈沖將表面電離成高壓等離子體，在一個(gè)透明的慣性約束介質(zhì)中（通常是水）進(jìn)行操作。可以使用一種類似黑色鋁箔膠帶的犧牲性涂層作為熱保護(hù)覆蓋層來(lái)保護(hù)靶材表面的完整性。與機(jī)械噴丸相比，使用激光沖擊的制造優(yōu)勢(shì)是可控的準(zhǔn)確性和精度，有害表面改性的減少和疲勞壽命的提高。
本帖主要通過(guò)ABAQUS的python二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)機(jī)械噴丸強(qiáng)化過(guò)程，并根據(jù)單彈丸噴丸后的結(jié)果結(jié)合阿夫拉米公式近似得到一定覆蓋率下的彈丸個(gè)數(shù)。
噴丸速度與噴丸強(qiáng)度有關(guān)，實(shí)際實(shí)驗(yàn)中以ALMEN試片的弧高值表征噴丸強(qiáng)度，在模擬中以100%覆蓋率下的噴丸速度表征噴丸強(qiáng)度，下面是ALMEN試片噴丸后的變形特征。
https://www.yqgqt.org.cn/video/c13847
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【04】ABAQUS在水利工程中的應(yīng)用(混凝土重力壩靜力分析)
https://www.yqgqt.org.cn/video/c14047
八折
Abaqus DEM專題-沙漏+高爾頓板+噴丸處理（2萬(wàn)+顆粒噴丸強(qiáng)化案例
Gabb等[70,71]對(duì)表面噴丸強(qiáng)化的ME3合金進(jìn)行了熱腐蝕后的疲勞性能研究。研究結(jié)果表明，對(duì)于未噴丸強(qiáng)化的ME3合金，熱腐蝕使低周疲勞壽命降低了60%～98%，疲勞裂紋萌生與腐蝕坑的大小和間距密切相關(guān)。此外，溫度對(duì)于熱腐蝕下的疲勞裂紋萌生也有影響。高溫（704℃）時(shí)裂紋沿腐蝕坑周圍晶界萌生，低溫（204℃）時(shí)裂紋由腐蝕坑底部晶界萌生。
主要手段為對(duì)葉片易受水滴撞擊的部位進(jìn)行處理，包括對(duì)動(dòng)葉葉頂部進(jìn)行淬硬處理（如火焰淬硬、電火花強(qiáng)化、噴丸、等離子噴涂、表面氮化等，見(jiàn)圖16），動(dòng)葉頂部堆焊司太立合金選用高合金葉片鋼等。
需要激光噴丸和機(jī)械噴丸仿真教程文件資料的，可以私聊，可指導(dǎo)仿真調(diào)試
