圆锯片激光冲击适张过程的理论建模与分析

【目的】利用激光冲击手段对圆锯片进行适张处理,以探寻圆锯片适张应力场的生成与调控机制,拓宽圆锯片的适张手段。【方法】在合理简化与假设的基础上,利用ABAQUS非线性有限元分析软件建立圆锯片激光冲击适张过程的理论分析模型;采用静态应变采集仪测量圆锯片激光冲击适张后的应力场。【结果】当激光脉宽小于20 ns时,圆锯片外缘的切向适张拉应力随激光冲击波峰值压力增加而增大;当激光脉宽大于等于20 ns时,圆锯片外缘的切向拉应力随激光冲击波峰值压力增加呈先增大后减小的趋势;当激光冲击波峰值压力为6 GPa左右时,圆锯片外缘的切向拉应力达到最大值。【结论】圆锯片激光冲击适张后,外缘生成一定量级的切向拉应力;激光脉宽与冲击波峰值压力对圆锯片外缘的切向拉应力具有不同程度影响;在最优激光冲击波峰值压力作用下,圆锯片外缘的切向拉应力达到最大值。圆锯片激光冲击适张工艺具备可行性,通过激光工艺参数的调整能够调节圆锯片的适张程度。