●序
前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 激光噴丸強化抗常溫疲勞性能研究現狀
1.2.1 激光噴丸強化技術的工程應用
1.2.2 激光噴丸強化延壽機理研究
1.2.3 工藝參數對激光噴丸後疲勞特性的影響
1.2.4 激光噴丸疲勞裂紋擴展特性的數值模擬
1.3 激光噴丸強化抗高溫疲勞性能研究現狀
1.3.1 激光噴丸誘導殘餘壓應力的高溫松弛
1.3.2 激光噴丸誘導的微觀組織高溫演變
1.3.3 激光噴丸抗高溫疲勞性能研究存在的問題
1.4 激光溫噴丸強化和深冷激光噴丸強化技術
1.4.1 激光溫噴丸強化技術
1.4.2 深冷激光噴丸強化技術
1.5 研究意義和主要內容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內容
參考文獻
第2章 激光噴丸強化抗疲勞裂紋擴展延壽理論
2.1 疲勞裂紋擴展特性研究概況
2.2 線彈性斷裂力學中的基本概念
2.2.1 裂紋很好彈性應力場和位移場
2.2.2 應力強度因子
2.2.3 裂紋擴展能量釋放率
2.2.4 能量釋放率與應力強度因子關繫
2.3 疲勞裂紋擴展規律
2.3.1 疲勞裂紋擴展速率的斷裂力學描述
2.3.2 疲勞裂紋擴展的微觀機理
2.4 激光噴丸對疲勞裂紋擴展特性的影響
2.4.1 激光噴丸對應力強度因子的影響
2.4.2 激光噴丸對疲勞裂紋擴展閾值的影響
2.5 激光噴丸前後的疲勞裂紋擴展壽命估算
2.5.1 外加載荷誘導的應力強度因子K
2.5.2 激光噴丸後殘餘壓應力誘導的應力強度因子K
2.5.3 未噴丸CT試樣的疲勞裂紋擴展壽命估算
2.5.4 激光噴丸後CT試樣的疲勞裂紋擴展壽命估算
2.6 裂紋張開位移準則
2.6.1 裂紋張開位移方法概述
2.6.2 裂紋張開位移試驗設計
2.7 激光噴丸後的疲勞斷口定量分析方法
2.7.1 斷口定量反推疲勞應力主要方法
2.7.2 斷口定量分析疲勞壽命的主要方法
2.7.3 疲勞條帶的測量方法
2.8 本章小結
參考文獻
第3章 激光噴丸強化6061-T6鋁合金試樣表面完整性研究
3.1 試驗材料及方法
3.2 納米硬度和彈性模量分析
3.2.1 納米壓痕測試設備及方法
3.2.2 表面不同區域的納米壓痕分析
3.2.3 深度方向的納米壓痕分析
3.2.4 不同噴丸次數下的納米壓痕分析
3.2.5 不同激光能量下的納米壓痕分析
3.3 表面形貌和粗糙度分析
3.3.1 表面形貌及粗糙度測試設備及方法
3.3.2 單點激光噴丸後的表面形貌
3.3.3 單點激光噴丸後的表面粗糙度
3.3.4 多點搭接激光噴丸後的表面形貌
3.4 殘餘應力分析
3.4.1 殘餘應力測試設備及方法
3.4.2 單面及雙面激光噴丸強化後的殘餘應力分布
3.4.3 不同噴丸次數下沿深度方向的殘餘應力
3.4.4 CT試樣激光噴丸誘導的殘餘應力的分布
3.5 微觀組織分析
3.5.1 微觀組織性能測試設備及方法
3.5.2 單點激光噴丸後的微觀組織
3.5.3 多點搭接激光噴丸後的微觀組織
3.5.4 激光噴丸後微觀組織的演變機制及強化機理
3.6 本章小結
參考文獻
第4章 激光噴丸強化6061-T6鋁合金的疲勞裂紋擴展試驗
4.1 單聯中心孔試樣的疲勞拉伸試驗
4.1.1 試驗方法及測量設備
4.1.2 激光噴丸次數對疲勞壽命的影響
4.1.3 激光噴丸軌跡對疲勞壽命的影響
4.1.4 激光能量對疲勞壽命的影響
4.2 含預制裂紋CT試樣的疲勞裂紋擴展試驗
4.2.1 試驗方法及測量設備
4.2.2 不同激光能量下的疲勞裂紋擴展特性
4.2.3 不同噴丸軌跡下的疲勞裂紋擴展特性
4.3 CT 試樣裂尖張開位移和裂紋張開位移分析
4.4 疲勞裂紋擴展試驗結果與理論計算的對比
4.5 本章小結
參考文獻
第5章 激光噴丸強化6061-T6鋁合金的疲勞斷口形貌分析
5.1 單聯中心孔試樣的疲勞斷口形貌
5.1.1 疲勞斷裂各區的斷口特征
5.1.2 激光噴丸次數對疲勞裂紋萌生和擴展性能的增益機理
5.2 CT試樣疲勞斷口的形貌特征分析
5.2.1 不同激光能量下疲勞斷口的宏觀和微觀形貌特征
5.2.2 不同激光噴丸軌跡下疲勞斷口的宏觀和微觀形貌特征
5.3 疲勞斷口的定量分析
5.3.1 宏觀裂紋擴展速率與微觀裂紋擴展速率
5.3.2 斷口定量反推疲勞應力
5.3.3 斷口定量反推疲勞壽命
5.4 疲勞斷口的三維形貌及粗糙度
5.5 本章小結
參考文獻
第6章 激光噴丸強化6061-T6鋁合金疲勞裂紋擴展的數值模擬
6.1 激光噴丸強化殘餘應力的數值模擬方法
6.1.1 ABAQUS軟件的功能模塊
6.1.2 殘餘應力模擬中關鍵問題的處理
6.2 單聯中心孔試樣疲勞特性的數值模擬
6.2.1 不同激光能量作用下的殘餘應力
6.2.2 不同噴丸路徑下的殘餘應力
6.2.3 激光噴丸後疲勞特性分析
6.3 CT 試樣疲勞裂紋擴展特性的數值模擬
6.3.1 不同激光能量下的疲勞裂紋擴展特性
6.

本書總結了激光噴丸強化技術在航空合金抗常溫和高溫疲勞制造方面的應用和近期發展成果。探討了高能短脈衝激光衝擊波加載對6061-T6航空鋁合金含裂紋件疲勞裂紋擴展特性的影響機制，分析了不同激光噴丸工藝參數和疲勞載荷條件下典型試樣的表面完整性、疲勞裂紋擴展特性及疲勞斷口形貌，基於斷裂力學基本理論和金屬物理方法，宏觀、微觀結合，深入細致地描述激光噴丸強化的延壽機理同時，探討激光噴丸IN718鎳基合金誘導的殘餘壓應力分布、微觀組織與位錯結構的高溫演變規律，及其對疲勞裂紋很好塑性區損傷行為和疲勞裂紋擴展模式的影響機制，並結合高溫氧化膜與裂紋萌生、擴展的交互作用，從多方面揭示激光噴丸強化抗高溫疲勞延壽的本質原因本書兼有學術研究專著和技術參考書的特點，具備較強的理論性和實用性，可供從事激光噴丸強化技術的研究人員、技術人員、試驗工作者及高等院校相關專業教師、研究生和大學生參考。