(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211010461.8 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 成都飞机工业 （集团） 有限责任公司 地址 610092 四川省成 都市青羊区黄田坝 纬一路88号 (72)发明人 王成雨　王勇超　蒋建军　杨武飞　 钞欣　黄庆奕　彭景　 (74)专利代理 机构 成都君合集专利代理事务所 (普通合伙) 51228 专利代理师 尹新路 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) C22F 1/00(2006.01) C21D 11/00(2006.01)C21D 7/06(2006.01) (54)发明名称 一种获取有效弹丸数目的方法、 系统、 电子 设备和介质 (57)摘要 本发明涉及喷丸成形、 强化技术领域， 公开 了一种获取有效弹丸数目的方法、 系统、 电子设 备和介质， 其中方法为： 通过喷丸工艺对靶材进 行喷丸条带试验， 获取喷嘴移速VR、 条带的长度 l、 单颗弹丸质量m、 瞬时喷丸质量M； 获取喷丸束 对靶材撞击时的瞬时有效区域， 以瞬时有效 区域 的垂直喷嘴移速方向的最大长度为条带的宽度 h1、 瞬时有效 区域的平行喷嘴移 速方向的最大长 度为区域长度h2； 喷丸条带试验的喷嘴路程为h2 +l， 通过公式t=(h2+l)/VR， 得到 条带喷丸时间t； 通过公式Nt=Mt/m获得条带有效弹丸数目Nt； 本 发明具有根据实际喷丸工艺参数计算得到有效 弹丸数目， 不受材 料的本构影响， 准确性更高。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115392022 A 2022.11.25 CN 115392022 A 1.一种获取有效弹丸数目的方法， 其特 征在于， 包括以下 具体步骤： 通过喷丸工艺对靶材 （2） 进行喷丸条带 （4） 试验， 获取喷嘴 （1） 移速VR、 条带 （4） 的长度l、 单颗弹丸质量m、 瞬时喷 丸质量M； 获取喷 丸束对靶 材 （2） 撞击时的瞬时有效区域 （3） ， 以瞬时 有效区域 （3） 的垂直喷嘴 （1） 移速方向的最大长度为条带 （4） 的宽度h1、 瞬时有效区域 （3） 的 平行喷嘴 （1） 移速方向的最大长度为区域长度h2； 喷 丸条带 （4） 试验的喷嘴 （1） 路程为h2+l， 通过公式t=(  h2+l)/ VR， 得到条带 （4） 喷丸时间t； 通过公式Nt=Mt/m获得条带 （4） 有效弹丸 数目Nt。 2.根据权利要求1所述的一种获取有效弹丸数目的方法， 其特征在于， 条带 （4） 有效面 积为h1 （h2+l） ； 获取受喷靶材 （2） 有效受喷面积A， 以公式N=ANt/  h1 （h2+l） ， 获得靶材 （2） 有 效弹丸数目N。 3.根据权利要求1所述的一种获取有效弹丸数目的方法， 其特征在于， 当喷嘴 （1） 角度 与靶材 （2） 表面垂直时， 所示条 带 （4） 的宽度h1与区域长度h2相等。 4.根据权利要求1所述的一种获取有效弹丸数目的方法， 其特征在于： 调整喷丸条带 （4） 实验中喷嘴 （1） 角度和/或喷嘴 （1） 距离， 以获得不同喷嘴 （1） 角度和/或喷嘴 （1） 距离时 对应的条 带 （4） 有效弹丸数目Nt。 5.根据权利要求4所述的一种获取有效弹丸数目的方法， 其特征在于： 条带 （4） 有效面 积为h1 （h2+l） ； 获取受喷靶材 （2） 有效受喷面积A， 以公式N=ANt/  h1 （h2+l） ， 获得靶材 （2） 有 效弹丸数目N。 6.一种获取有 效弹丸数目的系统， 包括处理单元， 其特征在于： 还包括分别与处理单元 数据通讯的喷丸参数获取 单元、 图像获取 单元； 所述喷丸参数获取单元， 用于获取喷丸条带 （4） 试验过程中的喷丸参数， 所述喷丸参数 包括喷嘴 （1） 移速VR、 条带 （4） 的长度l、 单颗弹丸质量m、 瞬时喷丸质量M； 所述图像获取单元， 用于获取喷丸条带 （4） 实验中喷丸束对靶材 （2） 撞击时的瞬时有效 区域 （3） 的图像和条 带 （4） 图像； 所述处理单元， 用于将瞬时有效区域 （3） 的垂直喷嘴 （1） 移速方向的最大长度作 为条带 （4） 的宽度h1、 瞬时有效区域 （3） 的平行喷嘴 （1） 移速方向的最大长度作为区域长度h2、 以条 带 （4） 的长度l和区域长度h2之和作为喷丸条带 （4） 试验的喷嘴 （1） 路程； 通过 喷嘴 （1） 路程 除以喷嘴 （1） 移速VR得到条带 （4） 喷丸时间t； 通过条带 （4） 喷丸时间t、 瞬时喷丸质量M、 单颗 弹丸质量m得到条 带 （4） 有效弹丸数目Nt。 7.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 存 储器和处 理器； 其中， 所述存 储器， 用于存 储可在处 理器上运行的计算机程序； 所述处理器， 用于执 行所述计算机程序， 以实现权利要求1 ‑5中任一项所述的方法。 8.一种计算机可读存 储介质， 其特 征在于， 用于保存计算机程序， 其中， 所述计算机程序被处 理器执行时实现如权利要求1 ‑5中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115392022 A 2一种获取有效弹丸数目的方 法、 系统、 电子 设备和介质 技术领域 [0001]本发明涉及喷丸成形、 强化技术领域， 具体的说， 是一种获取有效弹丸数目的方 法、 系统、 电子设备和介质， 以用于获取喷丸工艺中的有效弹丸数目。 背景技术 [0002]喷丸工艺广泛应用于航空航天制造过程。 喷丸工艺利用压缩空气或者离心加速器 驱动大量喷 丸从喷嘴1喷出， 如图1所示， 对 金属靶材2进 行撞击， 以使 金属靶材2表 面形成密 集弹坑状塑形形变， 由此在金属靶材2表面引入残余应力 层， 实现对金属靶材2的表面 强化， 有效提高了金属靶材2表面的疲劳强度。 但同时， 残余应力层引入过程打破了金属靶材2的 平衡应力， 对于薄壁金属靶材2而言， 不平衡的残余应力驱动金属靶材2向喷丸撞击方向凸 起、 向喷丸撞击点周围延展， 利用这些 特性可以实现薄壁板件的无模具成形。 [0003]为了控制成形精度， 需要尽可能精确获取对金属靶材各区域造成有效撞击的弹丸 数目。 现有技术中， 采用有限元仿 真和理论分析方法获取有效弹丸数目， 均是以喷丸覆盖率 转换得到结果。 如， 为了计算弹丸数目， 有限元方法中， 利用代表性体积单元代表喷丸工艺 过程中的靶材，  当一个弹丸以某个速度撞击到代表性单元 的表面， 形成一个弹坑， 测量弹 坑的直径， 利用覆盖率的计算公式可以反向计算弹丸数目。 具体来说就是利用代表性单元 的单位面积上弹坑覆盖的面积与单位面积的比值， 当比值为98%时， 看作为一倍覆盖率， 然 后记录此时的弹丸数目。 弹丸数目为一倍覆盖率时的两倍时， 看作两倍覆盖率， 依 次类推。 而喷丸工艺过程中， 估算一倍覆盖率的方式是通过肉眼观察的方式， 利用放大镜对表面观 察， 估测98%的比值作为一倍覆盖率。 总的来说， 有限元方法中， 现在这种计算 弹丸数目的方 法已经脱离了试验， 计算数目不准确且无法与试验匹配起来， 而试验方面现阶段还没有计 算弹丸数目的方法该种方法的准确性与材料的本构有关， 与实际喷 丸工艺参数无关， 因此， 该种方法的准确性得到 了一定的质疑。 [0004]尤其整个喷丸过程中， 成千上万的弹丸参与撞击金属靶材， 但是并不是喷嘴喷出 的每个弹丸都参与了撞击零件表面， 而且利用传统的有限元方法或者理论计算方法无法考 虑实际的喷丸工况中的海量弹丸数目。 发明内容 [0005]针对相关技术所存在的缺陷， 本 公开提供了一种获取有效弹丸数目的方法、 系统、 电子设备、 介质。 [0006]第一方面， 本公开实施例提供一种获取有效弹丸数目的方法， 包括以下 具体步骤： 通过喷丸工艺对靶材进行喷丸条带试验， 获取喷嘴移速VR、 条带的长度l、 单颗弹 丸质量m、 瞬时喷丸质量M； 获取喷 丸束对靶材撞击时的瞬时有效区域， 以瞬时有效区域的垂 直喷嘴移速方向的最大长度为条带的宽度h1、 瞬时有效区域的平行喷嘴移速方向的最大长 度为区域长度h2； 喷丸条带试验的喷嘴路程为h2+l， 通过公式t=(  h2+l)/ VR， 得到条带 喷 丸时间t； 通过公式Nt= Mt/m获得 条带有效弹丸数目Nt。说　明　书 1/4 页 3 CN 115392022 A 3