采用准静态非耦合模型,对激光束扫描板料表面时形成的三维瞬态温度场进行了有限元模拟,并将温度载荷转化为节点力,进一步完成了三维热弹塑性形变场的模拟.通过对温度、位移、应力分布的动态演示,定量地分析了板料激光弯曲的变形机理.

板料激光喷丸成形是通过强激光冲击金属板料所诱导的非均匀残余应力使板料产生塑性变形。报道了用波长为1.064 μm,脉宽为23 ns的强激光对外形尺寸为75 mm×20 mm×1.2 mm的航空铝合金LY12CZ进行了喷丸冲击变形实验。实验结果表明,沿着试样的中心线进行喷丸,试样变形的弧弓高随着喷丸次数的增加而增加,经过多次冲击后,尽管冲击次数增加,试样的变形量增加不明显。在实验的基础上, 建立了有限元分析模型,用三维体单元对板料激光弯曲成形过程进行了数值模拟,所得结果和实验结果较一致。