高速切削强化表面次表层疲劳特性的试验表征及计算建模研究

项目名称： 高速切削强化表面次表层疲劳特性的试验表征及计算建模研究

项目编号： No.50975030

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 龙震海

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 35万元

中文摘要： 高速切削加工表面的疲劳特性是国际研究热点。裂纹在次表层不均匀组织与残余应力场中的扩展规律是进行高速切削加工表面疲劳分析的重要理论基础，建立多轴应力裂纹扩展行为的分析模型是目前加工表面疲劳寿命预报的前沿课题。工艺试验要求高可靠度，理论计算要求高精度。本工作拟在对高速切削强化处理后高强度钢的多轴应力疲劳特性进行试验表征，建立能够描述微结构、塑性变形、残余应力场等综合作用的裂纹扩展分析模型，定量研究高速切削工艺条件对应力疲劳裂纹扩展寿命的影响规律。采用双参数Paris模型与Navarro-Rios模型分别描述疲劳长、短裂纹的扩展行为，采用Tarentola方法处理中间变量的随机性，结合Tikhonov正则化及参数修正技术改进病态传递函数求解精度，从而为探究高速加工表面的服役可靠性和抗疲劳主动设计提供数据支持与计算依据。本项目立足于工程实际问题的定量计算分析，侧重于物理图像的探讨和理论方法的改进。

中文关键词： 高速切削；高强度钢；残余应力场；权函数；裂纹扩展

英文摘要：

英文关键词： High speed cutting；High strength steels；Residual stresses；Weight function；Crack growth