GH4169高温合金激光冲击强化后残余应力场分析

为了提高大面积激光冲击强化数值模拟效率及计算精度,本文采用Johnson-Cook模型,分析了激光冲击作用下镍基高温合金GH4169的残余应力分布,并设计试验进行对比。结果表明,单点冲击条件下,表层残余应力最大值随着激光脉冲能量的增大而增大,残余应力最大值在空间中的分布形成一个残余应力“波谷”。多点冲击条件下,残余应力最大值也与激光脉冲能量呈正相关,沿冲击点中心路径的表面残余应力分布在开始阶段表现出类似“正弦”特征。对试验件进行了残余应力测试,在激光脉冲能量为3J、4J、5J时的残余应力平均值分别为627.45MPa、776.94MPa、860.25MPa,分别提升了24%和11%,在三种脉冲能量下,残余应力测试值均与有限元模拟结果较为接近。