[发明专利]一种激光喷丸变刚度轻量化方法

摘要

本发明公开了一种激光喷丸变刚度轻量化方法，包括以下步骤：确定构件的极限尺寸；对构件进行激光喷丸强化试验，设置多组强化参数；对构件进行材料性能测试，获取材料性能提升数据；确定拓扑优化强化区域；根据材料性能提升数据对构件的截面尺寸进行优化；评估优化后构件的静/动强度、刚度、承载能力、可靠性指标，并判断是否符合设计要求，如果否，则重复确定拓扑优化强化区域步骤；如果是，则完成构件的设计。本发明所提供的激光喷丸变刚度轻量化方法，构件处理可靠性强，利用激光喷丸强化和结构优化设计，对已经轻量化设计的航天整体构件进一步的轻量化改进，提升减重效率，增大有效载荷，适用于航空长期服役构件和汽车轻量化构件的处理。

主权项

一种激光喷丸变刚度轻量化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：对构件进行结构设计，确定所述构件的极限尺寸；步骤S2：采用相同牌号和热处理状态的材料截取所述构件，并对所述构件进行激光喷丸强化试验，设置多组强化参数；步骤S3：对所述构件进行材料性能测试，获取材料性能提升数据；步骤S4：确定拓扑优化强化区域，建立数学模型、设定目标函数和约束条件，采用有限元求解激光喷丸强化区域面积、数量和布局形式；步骤S5：根据所述材料性能提升数据对所述构件的截面尺寸进行优化；步骤S6：评估优化后所述构件的静/动强度、刚度、承载能力、可靠性指标，并判断是否符合设计要求，如果否，则重复所述步骤S4；如果是，则完成所述构件的设计。