[发明专利]用于确定多点激光冲击强化薄壁件变形曲率半径的方法

权利要求书

1.一种用于确定多点激光冲击强化薄壁件变形曲率半径的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用有限元软件ABAQUS首先对特征单元体进行激光冲击强化过程模拟，获得不同位置厚度方向激光冲击强化后塑性应变的分布；

(2)在Matlab中对模拟得到的厚度方向塑性应变分布的数据进行平均化处理，然后在Matlab中对数据进行拟合处理，求得塑性应变在厚度方向分布的拟合函数；

(3)将拟合函数导入曲率半径理论公式，最后求得激光冲击强化薄壁件变形曲率半径；

所述步骤(1)中的激光冲击强化过程模拟包括以下步骤：

2.1.建立几何模型及定义材料属性：

获取激光冲击强化薄壁件实际尺寸,设置模拟分析的特征单元体几何尺寸，然后获取材料密度、泊松比以及弹性模量；

采用Johnson-Cook模型来描述其动态本构关系：

式中：A为屈服强度，B和n反映了材料的应变硬化特征，C反映了应变率对材料性能的影响，ε_p代表等效塑性应变，代表参考应变速率，代表动态应变率；

2.2.设置显式分析步长；

2.3.施加载荷和划分网格；

2.4.提交分析作业及后处理：完成有限元计算，得到激光冲击强化的模拟结果，包括应力、应变以及位移；

所述步骤(2)具体包括：

将厚度方向塑性应变分布数据进行平均化处理，然后对数据进行拟合，得到应变分布函数f(x):

f(x)＝a*exp[-((x-b)/c)²] (2)

其中，x为零件厚度方向位置，a,b,c为待确定设计变量参数，其具体数值在Matlab中通过数据拟合可以得到；

所述步骤(3)中获得曲率半径的大小具体包括：

其中，Γ称作深度平均本征应变，Γ₁称作本征应变矩，x_R为零件上表面坐标，x_L为零件下表面坐标，k为曲率，h为零件厚度，最后求得曲率半径大小R。