机械工程学报

作者：吴杰, 党嘉强, 李宇罡, 陈东, 安庆龙, 王浩伟, 陈明

单位：1. 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室 上海 200240;2. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室 上海 200240

关键词：应力超声滚压,铝基复合材料,有限元模拟,实验表征,疲劳；

基金：国家自然科学基金资助项目(U1937208)。

从理论分析角度探讨了超声滚压与单轴拉伸弹性应力场耦合的基本原理，并通过有限元模拟和实验表征依次从数值仿真和实验角度对理论分析结果进行验证，从而发展了一种先进的表面机械强化新工艺—应力超声滚压，并将其成功应用于TiB2/2024和TiB2/7050铝基复合材料表面机械强化效果的增强和抗疲劳性能的提升。结果表明，相较于普通超声滚压，应力超声滚压对TiB2/2024和TiB2/7050铝基复合材料表层压缩残余应力峰值的提升可分别达到所施加单轴拉伸弹性应力水平的45%和70%，可将压缩残余应力影响层深度提升约100 μm，从而将两种复合材料样品的疲劳极限在普通超声滚压强化的基础上分别进一步提升6%和5%。

来源：2024年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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