噴丸(wan)強(qiang)化有限元(yuan)建(jian)模過(guo)程；能(neng)否有效噴丸(wan)工藝過(guo)程取決于有限元(yuan)模型的準確與否，因此接下來我們將介紹有限元(yuan)建(jian)模的過(guo)程；

1、問題(ti)分(fen)析；噴丸(wan)(wan)過程(cheng)中，工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)形是在與彈(dan)丸(wan)(wan)接(jie)(jie)(jie)觸(chu)狀態下進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)，彈(dan)丸(wan)(wan)通過接(jie)(jie)(jie)觸(chu)表面(mian)(mian)把(ba)力(li)和(he)速度（慣(guan)性力(li)）的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)施(shi)加到(dao)工(gong)件(jian)上(shang)，使(shi)之產(chan)(chan)生塑(su)性變(bian)形。這種作(zuo)用(yong)狀態，隨(sui)著變(bian)形的(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)而在不斷變(bian)化，因此他(ta)對模(mo)擬分(fen)析有著及其重要的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。工(gong)件(jian)在接(jie)(jie)(jie)觸(chu)表面(mian)(mian)受到(dao)彈(dan)丸(wan)(wan)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)和(he)速度的(de)(de)(de)(de)(de)約(yue)束(shu)(shu)作(zuo)用(yong)，即切(qie)兩(liang)只摩(mo)擦(ca)應力(li)和(he)法(fa)向沖擊(ji)速度約(yue)束(shu)(shu)，所以接(jie)(jie)(jie)觸(chu)表面(mian)(mian)是混合邊界條件(jian)表面(mian)(mian)。接(jie)(jie)(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)雜(za)性使(shi)噴丸(wan)(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)有限元模(mo)擬成(cheng)為(wei)一個高度非線(xian)性問題(ti)。

2、確定模(mo)(mo)(mo)型；噴(pen)丸(wan)的過程(cheng)(cheng)非常(chang)復雜，直接模(mo)(mo)(mo)擬幾乎(hu)不可能，將沖擊過程(cheng)(cheng)看作為多個球體(ti)反復沖擊規則工件的過程(cheng)(cheng)，因此(ci)簡化了(le)建(jian)模(mo)(mo)(mo)過程(cheng)(cheng)，工件模(mo)(mo)(mo)型的準(zhun)確性決定了(le)計算(suan)(suan)成本和計算(suan)(suan)結果的準(zhun)確性，為此(ci)我(wo)們嘗試了(le)多種模(mo)(mo)(mo)型，終于(yu)找到了(le)一個較為合適(shi)的魔方型模(mo)(mo)(mo)型，如下圖(tu)所示，圖(tu)中彈丸(wan)半(ban)徑(jing)為0.005m，工件為0.003m*0.002m*0.003m 的長(chang)方體(ti)對(dui)稱模(mo)(mo)(mo)型。

3、材(cai)料屬性的(de)定義；工件是低碳鋼Q235，在WDW微機(ji)控制電子***試(shi)驗機(ji)上測得(de)了Q235的(de)基本力學參數，如表3.1，同(tong)時選用了材(cai)料為鋼和玻(bo)璃的(de)兩種彈(dan)丸。

4、定義分(fen)析(xi)和輸出(chu)；ABAQUS提供(gong)了ABAQUS/Standard、ABAQUS/Explicit兩個(ge)主(zhu)求(qiu)解模塊(kuai)。ABAQUS/Standard主(zhu)要用來一般過程分(fen)析(xi)；ABAQUS/Explicit是(shi)進行瞬時動力學分(fen)析(xi)的有(you)效(xiao)工具，特(te)別適合求(qiu)解沖擊和一些(xie)高(gao)(gao)度不連續及高(gao)(gao)度非線性問(wen)題，其處理接(jie)(jie)觸問(wen)題的能(neng)力也非常顯著，它能(neng)自動找出(chu)模型中的接(jie)(jie)觸對并高(gao)(gao)效(xiao)模擬他(ta)們之間復雜接(jie)(jie)觸。基于上論(lun)述，本文選用ABAQUS/Explicit作為主(zhu)求(qiu)解模塊(kuai)，在此模塊(kuai)下選用Dynamic，Explicit作為初步分(fen)析(xi)。

5、定意(yi)邊界(jie)條件和(he)接(jie)(jie)觸條件；在(zai)實(shi)際噴丸(wan)(wan)(wan)作業過程(cheng)中(zhong)，工(gong)件一般固(gu)定在(zai)夾(jia)具上。所以邊界(jie)條件定義(yi)中(zhong)，限制工(gong)件各個(ge)方向的(de)移(yi)動，對稱面采用(yong)對稱約束；同時限制彈(dan)丸(wan)(wan)(wan)的(de)轉動，并將(jiang)彈(dan)丸(wan)(wan)(wan)約束為剛(gang)體。彈(dan)丸(wan)(wan)(wan)和(he)工(gong)件采用(yong)庫倫接(jie)(jie)觸，摩擦系數為0.25。

6、定義載(zai)荷；本文通過設置(zhi)預定義場(chang)在(zai)初始(shi)步中(zhong)加入初速(su)(su)度(du)作為(wei)載(zai)荷。在(zai)實際(ji)噴丸(wan)過程中(zhong)，彈丸(wan)是(shi)以(yi)不同(tong)速(su)(su)度(du)和不同(tong)角度(du)入射(she)(she)的(de)，本文研究了不同(tong)速(su)(su)度(du)對殘余應力場(chang)的(de)影響。而噴射(she)(she)角度(du)僅選用了垂直入射(she)(she)。垂直噴射(she)(she)是(shi)很有效的(de)，以(yi)不同(tong)噴射(she)(she)角度(du)只(zhi)是(shi)損耗(hao)了動(dong)能。

7、劃分(fen)(fen)網格；工(gong)(gong)件和彈(dan)丸的(de)(de)選(xuan)擇如表3.2所示。工(gong)(gong)件選(xuan)用的(de)(de)是減(jian)縮積(ji)(ji)分(fen)(fen)單(dan)元(yuan)（C3D8R），求(qiu)解(jie)更加精準(zhun)，但(dan)減(jian)縮積(ji)(ji)分(fen)(fen)單(dan)元(yuan)只在單(dan)元(yuan)中心(xin)有一個積(ji)(ji)分(fen)(fen)點，存在沙(sha)(sha)漏問(wen)題。為避免沙(sha)(sha)漏問(wen)題，細化了彈(dan)丸與工(gong)(gong)件接觸端面的(de)(de)網格以及相入(ru)少量的(de)(de)人(ren)工(gong)(gong)沙(sha)(sha)漏剛度以限制(zhi)沙(sha)(sha)漏模式(shi)的(de)(de)擴(kuo)展。

8、需(xu)優先控(kong)制的參數(shu)；采用有限元(yuan)(yuan)法(fa)與(yu)實驗(yan)法(fa)和(he)(he)理論法(fa)所(suo)不(bu)同的是(shi)，需(xu)要用不(bu)同網(wang)格(ge)和(he)(he)單(dan)元(yuan)(yuan)類型去進行驗(yan)證，從而確何計算(suan)結果不(bu)被網(wang)格(ge)質量和(he)(he)單(dan)元(yuan)(yuan)類型所(suo)影響，例如如果采用的是(shi)減縮性單(dan)元(yuan)(yuan)，則需(xu)要控(kong)制沙漏參數(shu)。噴丸(wan)是(shi)一個動態過程。

噴(pen)丸是一個瞬間過程，沖擊速度大，彈(dan)丸與工件接(jie)觸時間很短(duan)，理論上單次沖擊時接(jie)觸時間的(de)選擇對結果(guo)影響(xiang)不大。