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Numerical Simulation Investigation on Split Sleeve Cold Expansion of Ti-Al Stacked Structure

Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2023年第5期38卷 1147-1154页

作者： GAo Yue LU Shihong FU Jingyi College of Mechanical and Electrical Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China

Split sleeve cold expansion(sscx)can efiectively enhance fatigue life of holes by improving the field of residual stress.Numerical simulations were conducted to investigate the parameter influence mechanism and obtain higher compressive residual stress(CRS).Expansion method,degree of cold expansion(DCE),friction coefficient between laminations and depth-diameter ratio were analyzed.For Ti-Al stacked joint holes,two expansion methods are proposed,namely aluminum alloy first followed titanium alloy(Al first)and titanium alloy first followed aluminum alloy(Ti first).The results show that expansion method and DCE have significant efiects on the field of circumferential residual stress,and the friction has a negligible influence.A higher value of CRS and a wider layer of plastic deformation are induced with Ti first.Optimal DCE of TiAl stacked structure is 5.2%-5.6%.As the depth-diameter ratio is in the range of 0.5-1.25,a positive linear correlation between the maximum compressive residual stress(CRS_(max))and depth-diameter ratio is shown.

关键词： Ti-Al stacked structure sscx residual stress expansion method DCE

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