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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106636563A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201610964052.X(22)申请日2016.11.04(71)申请人广东工业大学地址510062广东省广州市越秀区东风东路729号大院(72)发明人张永康张峥杨青天(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人杨炳财屈慧丽(51)Int.Cl.C21D1/09(2006.01)G05B19/04(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图7页(54)发明名称一种反向激光喷丸多元控制方法和装置(57)摘要本发明实施例公开了一种反向激光喷丸多元控制方法及装置,利用激光喷丸产生的表层材料改性特点,合理设计激光喷丸处理区域面积和冲击深度,构建叠层截面改变零件杨氏模量,从而改变固有频率,实现强化与调频处理的双重目的,且针对激光喷丸处理普遍存在的结构变形问题,采用力学模型建模分析,优选校形区域与参数,通过反向加载冲击载荷实现零件变形的修复,解决激光喷丸零件尺寸稳定性的难题,并可以满足旋转类零件的各项需求,尤其适合承受气动载荷的高速旋转零件,如燃气轮机叶片、航空发动机叶片等。CN106636563ACN106636563A权利要求书1/3页1.一种反向激光喷丸多元控制方法,其特征在于,包括:S1:根据对待处理零件进行结构分析和残余应力测试得到的激光喷丸强化指标和工艺参数,确定所述待处理零件的激光喷丸强化区域;S2:根据预置激光喷丸强化参数对所述待处理零件的激光喷丸强化区域进行激光喷丸强化处理,得到强化后的零件;S3:对所述强化后的零件进行抽样得到样品零件,再对样品零件进行疲劳寿命、残余应力是否符合预置指标的离线测试,若指标合格,则执行S4,若指标不合格,则执行S1;S4:基于Campbell图对所述强化后的零件进行共振裕度分析,并根据所述共振裕度分析对所述强化后的零件进行固有频率调整,使得所述强化后的零件的工作区间满足设计要求,得到调频后的零件;S5:判断所述调频后的零件激光喷丸调频质量指标是否合格,若共振裕度不小于10%且耐久极限百分比不小于30%,则执行S6,若共振裕度小于10%或耐久极限百分比小于30%,则执行S4;S6:对所述调频后的零件进行零件校形区域选取,对所述零件校形区域施加一个反向冲击载荷,以对所述调频后的零件进行变形修复;S7:判断校形后的零件校形质量是否合格,若所述校形后的零件尺寸合格,则零件处理结束,若不合格,则执行S6。2.根据权利要求1所述的反向激光喷丸多元控制方法,其特征在于,所述根据预置激光喷丸强化参数对所述待处理零件的激光喷丸强化区域进行激光喷丸强化处理,得到强化后的零件具体包括:所述待处理零件的表层涂敷有吸收层,对所述待处理零件的表层施加水约束层,再根据预置激光喷丸强化参数对所述待处理零件的激光喷丸强化区域进行激光喷丸强化处理,得到强化后的零件。3.根据权利要求1所述的反向激光喷丸多元控制方法,其特征在于,所述基于Campbell图对所述强化后的零件进行共振裕度分析,并根据所述共振裕度分析对所述强化后的零件进行固有频率调整,使得所述强化后的零件的工作区间满足设计要求,得到调频后的零件之前还包括:对所述强化后的零件进行模态分析,得到所述强化后的零件在不同转速下的固有频率和振型。4.根据权利要求3所述的反向激光喷丸多元控制方法,其特征在于,所述基于Campbell图对所述强化后的零件进行共振裕度分析,并根据所述共振裕度分析对所述强化后的零件进行固有频率调整,使得所述强化后的零件的工作区间满足设计要求,得到调频后的零件具体包括:以所述强化后的零件的转速为横坐标,频率为纵坐标,绘制与所述强化后的零件对应的Campbell图,基于所述Campbell图对所述强化后的零件进行共振裕度分析;所述强化后的零件的表层涂敷有吸收层,对所述强化后的零件的表层施加水约束层,通过设置零件区域面积和激光喷丸冲击深度,根据所述共振裕度分析对所述强化后的零件进行固有频率调整,使得所述强化后的零件的工作区间满足设计要求,得到调频后的零件。5.据权利要求1所述的反向激光喷丸多元控制方法,其特征在于,所述对所述调频后的2CN106636563A权利要求书2/3页零件进行零件校形区域选取,对所述零件校形区域施加一个反向冲击载荷,以对所述调频后的零件进行变形修复具体包括:以调频后的零件建立校形力学模型,通过数值仿真,根据所述校形力学模型对所述调频后的零件进行零件校形区域选取,再对所述零件校形区域施加一个反向冲击载荷,以对所述调频后的零件进行变形修复。6.据权利要求1所述的反向激光喷丸多元控制方法,其特征在于,所述共振裕度通过一计算公式获取,所述计算公式为:其中,其中fd为零