1、噴丸強(qiáng)化是一種表面強(qiáng)化工藝，能顯著提高工件疲勞壽命，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)。噴丸改善工件疲勞性能在于在表層形成殘余壓應(yīng)力，表面粗糙度變化，表層材料組織變化，其中表層的殘余壓應(yīng)力是目前公認(rèn)的主要強(qiáng)化因素。雖然表層材料組織變化也有利于提高工件疲勞壽命，但影響程度相對(duì)較弱。上述噴丸強(qiáng)化三要素按對(duì)影響抗疲勞性能的程度排序?yàn)?殘余壓應(yīng)力＞表面粗糙度變化＞表層材料組織變化。故在本文中主要研究殘余應(yīng)力和表面粗糙度。在傳統(tǒng)的有限元模型中彈丸的數(shù)量較少且為規(guī)則

2、陣列排布，屬于微觀模型。在本文中利用SPH(SmoothedParticle Hydrodynamics)耦合FEM(Finite Element Method)的方法建立新型宏觀隨機(jī)模型，使仿真更加符合實(shí)際噴丸過(guò)程。且以往仿真研究分別考慮單個(gè)參數(shù)獨(dú)立對(duì)殘余應(yīng)力的影響效果，對(duì)表面粗糙度的研究很少。
　　首先利用LS-DYNA并結(jié)合正交試驗(yàn)法建立多丸粒有限元微觀模型，并與實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了模型的正確性;運(yùn)用綜合評(píng)分法對(duì)噴丸后的工件表面殘

3、余壓應(yīng)力層深度、表面殘余壓應(yīng)力、最大殘余壓應(yīng)力深度、最大殘余壓應(yīng)力值四個(gè)目標(biāo)值進(jìn)行綜合評(píng)判。通過(guò)對(duì)綜合目標(biāo)值的極差分析，確定彈丸直徑、沖擊角度、沖擊速度、搭接率、同一位置的沖擊次數(shù)、彈丸與工件的摩擦系數(shù)、彈丸材質(zhì)7個(gè)噴丸工藝參數(shù)對(duì)綜合目標(biāo)值的影響程度，通過(guò)綜合評(píng)判分析得出最優(yōu)的噴丸工藝參數(shù)組合方案。
　　其次建立SPH耦合FEM的噴丸宏觀模型，對(duì)噴丸過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬;使用MATLAB對(duì)彈丸空間位置坐標(biāo)進(jìn)行隨機(jī)化處理，形成了大量丸粒

4、沖擊工件表面的隨機(jī)噴丸仿真模型。通過(guò)分析確定了噴丸飽和時(shí)間，研究了沖擊角度、質(zhì)量流速對(duì)殘余應(yīng)力場(chǎng)的影響。結(jié)果表明:彈丸速度越大，達(dá)到飽和所需的時(shí)間越短;沖擊角度增大，殘余壓應(yīng)力增大;質(zhì)量流速增大，殘余壓應(yīng)力增大，但當(dāng)其達(dá)到飽和值后，殘余壓應(yīng)力不再變化。
　　最后建立研究噴丸表面粗糙度的多丸粒有限元模型，通過(guò)單丸粒有限元模型驗(yàn)證研究所用多丸粒模型的正確性，研究了噴丸參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度的影響。結(jié)果表明:經(jīng)噴丸后所得到的工件表面粗糙度