金属构件受控激光喷丸强化的残余应力表征与控制

本项目首次提出采用受控激光喷丸强化技术进行金属构件抗疲劳制造的残余应力表征与控制方法。通过激光喷丸诱导的高应变率条件下材料微观塑性形变产生残余应力机理的研究，探索三维残余应力及其深度分布的无损测定方法。在激光喷丸强化的过程建模，有限元数值模拟，受控激光喷丸实验和疲劳试验等研究的基础上，建立受控激光喷丸强化处理过程中的残余应力表征模型和优化方法，采用统计过程控制技术对激光喷丸强化过程进行监测和控制，结合数值模拟优化出面向抗疲劳制造的激光喷丸工艺参数，实现激光喷丸过程残余应力水平的合理控制，从而有效提高激光喷丸强化后零件的疲劳性能和使用寿命。作为"光力制造"的基础研究，本研究成果不仅对高应变率动态塑性形变理论的发展具有重要的理论意义，而且对于推动受控激光喷丸强化技术在我国航天国防领域的工程应用具有重要价值。