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Finite element analysis of residual stress evolution with multiple impacts on one point in ultrasonic impact treatment process

残余应力 材料科学 有限元法 超声波传感器 残余物 下降(电信) 渗透(战争) 复合材料 结构工程 声学 数学 机械工程 工程类 物理 算法 运筹学
作者
Shengsun Hu,Chaobo Guo,Dongpo Wang,Zhijiang Wang,Chao Huang
出处
期刊:Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture [SAGE Publishing]
卷期号:232 (7): 1201-1211 被引量:12
标识
DOI:10.1177/0954405416666894
摘要

The ultrasonic impact treatment process is widely used to improve the fatigue life of the weldments by inducing compressive residual stresses at the sub-surface. The purpose of the article is to conduct the dynamic elastic–plastic finite element analysis of multiple impacts on 5A06 aluminum alloy with different controlled parameters. The numerical model was validated by pin drop test. The changes in penetration depth, maximum compressive residual stress, and surface residual stress were obtained by analyzing the residual stress field and equivalent plastic strain. The effect of impact times, impact velocities, pin shapes, and impact angles on the residual stress was investigated so that the ultrasonic impact treatment parameters could be controlled to obtain expected residual stress distributions.
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