机械工程学报

作者：王桐, 徐潇杰, 王万礼, 杨倩, 张挺, 杨毅

单位：西安现代控制技术研究所 西安 710065

关键词：喷丸成形,预应力,能量等效,薄板弯曲；

预应力喷丸成形是成形大型薄壁结构件的一种重要工艺方法。然而，成形过程中涉及的复杂弹塑性变形为直接计算指定喷丸参数下的变形响应带来了挑战。在能量等效概念的基础上，提出一种将喷丸成形与激光成形相关联的综合策略，从而建立一个喷丸等效数值模型。通过将预应力喷丸成形过程中弹丸束的能量与预载荷条件下激光成形过程中激光束的能量等效处理，从而利用激光扫描诱导温度场实现受喷零件宏观变形的等效模拟。结果表明，影响激光成形过程的关键因素是激光功率、扫描速度、板材宽度和厚度。在其他参数保持不变的情况下，等效激光能量可通过弹丸束能量以及能量等效因子确定。等效模拟结果与实际喷丸试验结果平均误差为5.108%，最大误差小于10%(为9.908%)，可满足工业生产的精度要求。在能量等效的基础上建立了预应力喷丸成形的等效数值模型，可进一步用于指导喷丸变形预测和工艺参数设计。

来源：2025年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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