喷丸强化对Ti6Al4V半椭圆表面裂纹 J 积分和裂纹扩展速率的影响

采用修正的 J 积分计算方法，考虑残余应力、残余应变和残余应变能，定量计算和分析喷丸强化对半椭圆表面裂纹前沿 J 积分参数的影响规律。对喷丸强化工艺进行有限元建模仿真，通过改变约束条件生成疲劳裂纹并施加远场载荷，计算 J 积分和裂纹扩展速率。考虑不同深度的半椭圆表面裂纹和不同丸粒速率对断裂参量的影响。结果表明：丸粒速率一定时，与未喷丸相比喷丸后 J 积分值的降幅随裂纹深度的增加而减小，喷丸强化有益于抑制疲劳浅裂纹的扩展。当裂纹深度为0.3mm时，裂纹最深点的 J 积分值由4.25N/mm降低到2.99N/mm，降幅约30.1%。裂纹深度一定时， J 积分值随丸粒速率的增大而降低，提高丸粒速率对抑制裂纹扩展更有益。