Проблемы машиностроения и надежности машин, 2020, № 4, стр. 76-82

ПОВЫШЕНИЕ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ЛАЗЕРНО-УДАРНО-ВОЛНОВОЙ ОБРАБОТКИ

Г. Ж. Сахвадзе *

Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Москва, Россия

* E-mail: sakhvadze@mail.ru

Поступила в редакцию 07.02.2020
Принята к публикации 27.03.2020

Аннотация

В статье разрабатывается численная модель, позволяющая прогнозирование влияния технологии лазерно-ударно-волновой обработки материалов на возникновение новых трещин, а также на характер распространения уже существующих трещин. Исследуются линейные трещины и так называемые V-образные трещины. Определяются возникающие при лазерно-ударно-волновой обработке поля остаточных напряжений. Выявлены оптимальные режимы лазерно-ударно-волновой обработки в смысле максимального замедления скорости распространения трещин. Полученные результаты хорошо согласовываются с экспериментальными данными.

Ключевые слова: лазерно-ударно-волновая обработка, метод конечных элементов, остаточные напряжения, коэффициент интенсивности напряжений, скорость роста трещины, трещиностойкость

DOI: 10.31857/S0235711920040124

Список литературы

  1. Peyre P., Fabbro R. Laser shock processing: a review of the physics and applications // Opt. Quant. Electron. 1995. № 27. P. 1213.

  2. Vázquez Jiménez C.A., Gómez Rosas G., Rubio González C., Hereñú S. Effect of Laser Shock Processing on fatigue life of 2205 duplex stainless steel notched specimens // Opt. Laser Technol. 2017 № 907. P. 308.

  3. Rubio-González C., Felix-Martinez C., Gomez-Rosas G., Ocaña J.L., Morales M., Porro J. Effect of laser shock processing on fatigue crack growth of duplex stainless steel // Mater. Sci. Eng. A. 2011. № 528. P. 914.

  4. Achintha M., Nowell D., Fufari D., Sackett E.E., Bache M.R. Fatigue behaviour of geometric features subjected to laser shock peening: experiments and modelling // Int. J. Fatigue. 2014. № 62. P. 171.

  5. Сахвадзе Г.Ж. Особенности конечноэлементного моделирования остаточных напряжений, возникающих в материале при лазерно-ударно-волновой обработке, с использованием метода собственных деформаций // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2018. № 4. С. 87.

  6. Сахвадзе Г.Ж. Конечноэлементное моделирование технологии многократной лазерно-ударно-волновой обработки материалов с использованием метода собственных деформаций // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2018. № 5. С. 91.

  7. Chahardehi A., Brennan F.P., Steuwer A. The effect of residual stresses arising from laser shock peening on fatigue crack growth // Eng. Fract. Mech. 2010. № 77. P. 2033.

  8. Lu J.Z., Wu L.J., Sun G.F., Luo K.Y., Zhang Y.K., Cai J. et al. Microstructural response and grain refinement mechanism of commercially pure titanium subjected to multiple laser shock peening impacts // Acta Mater. 2017. № 127. P. 252.

  9. Kashaev N., Ventzke V., Horstmann M., Chupakhin S., Riekehr S., Falck R. et al. Effects of laser shock peening on the microstructure and fatigue crack propagation behavior of thin AA2024 specimens // Int. J. Fatigue. 2017. V. 98. P. 223.

  10. Bhamare S., Ramakrishnan G., Mannava S.R., Langer K., Vasudevan V.K., Qian D. Simulation-based optimization of laser shock peening process for improved bending fatigue life of Ti–6Al–2Sn–4Zr–2Mo alloy // Surf. Coat. Technol. 2013. V. 232. P. 464.

Дополнительные материалы отсутствуют.