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Erschienen in: Metals and Materials International 3/2019

15.12.2018

Numerical and Experimental Studies on Subscale Behaviors of Ultrasonic Surface Peening

verfasst von: Hyeonuk Park, Junhyung Kim, Youngsik Pyun, Amanov Auezhan, Yoon Suk Choi

Erschienen in: Metals and Materials International | Ausgabe 3/2019

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Abstract

Displacement-controlled and force-controlled surface-striking conditions were applied for finite element method simulations of the single path ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) surface peening process. The single path UNSM treatment was done on a 4 mm-thick 6061 T6 Al sheet, and the surface topology and through-thickness residual stresses were measured and compared to the simulation results. Both displacement- and force-controlled simulations predicted maximum compressive residual stresses near the surface and subsurface for the stresses along the strike progression direction and transverse direction, respectively. The experimentally measured through-thickness residual stress profile also showed the maximum compressive residual stress near the subsurface. Both simulation conditions showed a topological pile-up on the surface in front of the leading strike. However, only the force-controlled simulation showed the pile-up breakdown at a critical number of strikes followed by the redistribution of subsurface strain fields, and lead to topological undulations along the edge and valley of the UNSM path, which were confirmed to be consistent with the surface topology measured from the experiment. It was concluded that the actual UNSM strike is close to the force-controlled surface-striking condition.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat A.P.A. Manfridini, C. Godoy, J.C. Avelar-Batista Wilson, M.V. Auad, Surf. Coat. Technol. 260, 168 (2014)CrossRef A.P.A. Manfridini, C. Godoy, J.C. Avelar-Batista Wilson, M.V. Auad, Surf. Coat. Technol. 260, 168 (2014)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat S. Bagherifard, I. Fernandez-Pariente, R. Ghelichi, M. Guagliano, Int. J. Fatigue 65, 64 (2014)CrossRef S. Bagherifard, I. Fernandez-Pariente, R. Ghelichi, M. Guagliano, Int. J. Fatigue 65, 64 (2014)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat W. Guo, R. Sun, B. Song, Y. Zhu, F. Li, Z. Che, B. Li, C. Guo, L. Liu, P. Peng, Surf. Coat. Technol. 349, 503 (2018)CrossRef W. Guo, R. Sun, B. Song, Y. Zhu, F. Li, Z. Che, B. Li, C. Guo, L. Liu, P. Peng, Surf. Coat. Technol. 349, 503 (2018)CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat O. Takakuwa, F. Takeo, M. Sato, H. Soyama, Surf. Coat. Technol. 307, 200 (2016)CrossRef O. Takakuwa, F. Takeo, M. Sato, H. Soyama, Surf. Coat. Technol. 307, 200 (2016)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat A. Gill, A. Telang, S.R. Mannava, D. Qian, Y.S. Pyoun, H. Soyama, V.K. Vasudevan, Mater. Sci. Eng. A 576, 346 (2013)CrossRef A. Gill, A. Telang, S.R. Mannava, D. Qian, Y.S. Pyoun, H. Soyama, V.K. Vasudevan, Mater. Sci. Eng. A 576, 346 (2013)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat C.M. Suh, G.H. Song, M.S. Suh, Y.S. Pyoun, Mater. Sci. Eng. A 443, 101 (2007)CrossRef C.M. Suh, G.H. Song, M.S. Suh, Y.S. Pyoun, Mater. Sci. Eng. A 443, 101 (2007)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat M. Yasuoka, P. Wang, K. Zhang, Z. Qiu, K. Kusaka, Y.S. Pyoun, R.I. Murakami, Surf. Coat. Technol. 218, 93 (2013)CrossRef M. Yasuoka, P. Wang, K. Zhang, Z. Qiu, K. Kusaka, Y.S. Pyoun, R.I. Murakami, Surf. Coat. Technol. 218, 93 (2013)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat A. Amanov, O.V. Penkov, Y.S. Pyun, D.E. Kim, Tribol. Int. 54, 106 (2012)CrossRef A. Amanov, O.V. Penkov, Y.S. Pyun, D.E. Kim, Tribol. Int. 54, 106 (2012)CrossRef
10.
11.
13.
Zurück zum Zitat J. Schwarzer, V. Schulze, O. Vohringer, in Conference Proceedings ICSP-8 Sept. 16–20, 2002 Garmisch-Partenkirchen, Ger., vol. 8 (2002), p. 9 J. Schwarzer, V. Schulze, O. Vohringer, in Conference Proceedings ICSP-8 Sept. 16–20, 2002 Garmisch-Partenkirchen, Ger., vol. 8 (2002), p. 9
14.
Zurück zum Zitat N. Hfaiedh, P. Peyre, H. Song, I. Popa, V. Ji, V. Vignal, Int. J. Fatigue 70, 480 (2015)CrossRef N. Hfaiedh, P. Peyre, H. Song, I. Popa, V. Ji, V. Vignal, Int. J. Fatigue 70, 480 (2015)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Z. Zhou, A.S. Gill, A. Telang, S.R. Mannava, K. Langer, V.K. Vasudevan, D. Qian, Exp. Mech. 54, 1597 (2014)CrossRef Z. Zhou, A.S. Gill, A. Telang, S.R. Mannava, K. Langer, V.K. Vasudevan, D. Qian, Exp. Mech. 54, 1597 (2014)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat M. Miller, An Integrated Experimental and Simulation Study on Ultrasonic Nano-Crystal Surface Modification, Dissertation, University of Cincinnati, 2013 M. Miller, An Integrated Experimental and Simulation Study on Ultrasonic Nano-Crystal Surface Modification, Dissertation, University of Cincinnati, 2013
17.
Zurück zum Zitat M.K. Khan, M.E. Fitzpatrick, Q.Y. Wang, Y.S. Pyoun, A. Amanov, Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. 41, 844 (2018)CrossRef M.K. Khan, M.E. Fitzpatrick, Q.Y. Wang, Y.S. Pyoun, A. Amanov, Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. 41, 844 (2018)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat A. Abbasi, S. Amini, A. Emamikhah, Proc. Inst. Mech. Eng. Part B J. Eng. Manuf. 230, 267 (2016)CrossRef A. Abbasi, S. Amini, A. Emamikhah, Proc. Inst. Mech. Eng. Part B J. Eng. Manuf. 230, 267 (2016)CrossRef
21.
23.
Zurück zum Zitat L.N. Zhu, B.S. Xu, H.D. Wang, C.B. Wang, Mater. Charact. 61, 1359 (2010)CrossRef L.N. Zhu, B.S. Xu, H.D. Wang, C.B. Wang, Mater. Charact. 61, 1359 (2010)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat J.H. Park, Measurement of Residual Stress in Al/SiC Composite Material By Nanoindentation, Dissertation, Pohang University of Science & Technology, 2010 J.H. Park, Measurement of Residual Stress in Al/SiC Composite Material By Nanoindentation, Dissertation, Pohang University of Science & Technology, 2010
25.
Zurück zum Zitat B. Wu, L. Zhang, J. Zhang, R.I. Murakami, Y.S. Pyoun, Adv. Eng. Softw. 83, 59 (2015)CrossRef B. Wu, L. Zhang, J. Zhang, R.I. Murakami, Y.S. Pyoun, Adv. Eng. Softw. 83, 59 (2015)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat K. Johnson, Contact Mechanics (Cambridge University Press, Cambridge, 1985)CrossRef K. Johnson, Contact Mechanics (Cambridge University Press, Cambridge, 1985)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat H.J. Lee, J.H. Song, H. Huh, S.H. Park, Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A. 31, 182 (2007)CrossRef H.J. Lee, J.H. Song, H. Huh, S.H. Park, Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A. 31, 182 (2007)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat F.C. Salvado, F. Teixeira-Dias, S.M. Walley, L.J. Lea, J.B. Cardoso, Prog. Mater Sci. 88, 186 (2017)CrossRef F.C. Salvado, F. Teixeira-Dias, S.M. Walley, L.J. Lea, J.B. Cardoso, Prog. Mater Sci. 88, 186 (2017)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat T. Srikanth, S. Surendran, G. Balaganesan, G.L. Manjunath, Proc. Eng. 194, 522 (2017)CrossRef T. Srikanth, S. Surendran, G. Balaganesan, G.L. Manjunath, Proc. Eng. 194, 522 (2017)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat I.S. Boldyrev, I.A. Shchurov, A.V. Nikonov, Proc. Eng. 150, 866 (2016)CrossRef I.S. Boldyrev, I.A. Shchurov, A.V. Nikonov, Proc. Eng. 150, 866 (2016)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat M. Frija, T. Hassine, R. Fathallah, C. Bouraoui, A. Dogui, Mater. Sci. Eng. A 426, 173 (2006)CrossRef M. Frija, T. Hassine, R. Fathallah, C. Bouraoui, A. Dogui, Mater. Sci. Eng. A 426, 173 (2006)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat D. Kirk, The Shot Peener Magazine, vol. 21 (2007), p. 24 D. Kirk, The Shot Peener Magazine, vol. 21 (2007), p. 24
35.
Zurück zum Zitat S. Bagherifard, R. Ghelichi, M. Guagliano, Appl. Surf. Sci. 259, 186 (2012)CrossRef S. Bagherifard, R. Ghelichi, M. Guagliano, Appl. Surf. Sci. 259, 186 (2012)CrossRef
Metadaten
Titel
Numerical and Experimental Studies on Subscale Behaviors of Ultrasonic Surface Peening
verfasst von
Hyeonuk Park
Junhyung Kim
Youngsik Pyun
Amanov Auezhan
Yoon Suk Choi
Publikationsdatum
15.12.2018
Verlag
The Korean Institute of Metals and Materials
Erschienen in
Metals and Materials International / Ausgabe 3/2019
Print ISSN: 1598-9623
Elektronische ISSN: 2005-4149
DOI
https://doi.org/10.1007/s12540-018-00234-7

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