Numerical simulation of laser shock peening of titanium helicopter hub connector

Abstract

This master thesis is devoted to find an efficient laser shock strengthening method for TB6 titanium alloy helicopter hub material to improve the high cycle fatigue resistance. In the work were perforemed calculation of the optimal peak pressure range of the shock wave in the peening process, simulation of the laser shock peening process with Abaqus. The dynamic explicit and static implicit algorithms are used to analyze the variation law of the residual stress field. The hole wall was strengthened by laser shock peening, and the results were compared with those of the hole circumference. The optimal parameters for laser shock peening of TB6 titanium alloy material are analyzed, which provides a theoretical basis for processing the holes of helicopter hub, and also provides data support for actual processing, effectively improving the fatigue life of helicopter hub.

Магістерська робота присвячена пошуку ефективного методу лазерного ударного зміцнення для матеріалу втулки вертольота з титанового сплаву TB6 для підвищення стійкості до високої циклічної втоми. У роботі виконано розрахунок оптимального діапазону пікового тиску ударної хвилі в процесі стругування, моделювання процесу лазерного ударного стругування за допомогою Abaqus. Для аналізу закону зміни поля залишкових напружень використовуються динамічний явний та статичний неявний алгоритми. Стінка отвору була зміцнена за допомогою лазерного ударного пілінгу, і результати порівнювалися з результатами окружності отвору. Проаналізовано оптимальні параметри для лазерної ударної обробки матеріалу титанового сплаву TB6, що забезпечує теоретичну основу для обробки отворів втулки вертольота, а також забезпечує підтримку даних для фактичної обробки, ефективно покращуючи втомний ресурс втулки вертольота.