王晓光
,
何宇廷
,
张海威
,
焦胜博
,
冯宇
,
康青山
腐蚀与防护
进行了两种温度三种应力水平下2A12-T4铝合金试样在EXCO溶液中不同浸泡时间的预应力腐蚀试验,而后进行疲劳试验至试件断裂.采用多元方差分析,确定了腐蚀温度、浸泡时间和应力水平是影响试件疲劳寿命的显著因素,三者的共同作用会加剧试样的腐蚀,降低试样的疲劳寿命.根据试验结果,采用回归算法,建立了以腐蚀温度、浸泡时间和应力水平三参数表征的剩余疲劳寿命计算模型,理论值与试验值对比,二者误差约为25％.通过扫描电镜观察,分析了腐蚀温度、浸泡时间和应力水平对试件微观损伤的机理.
关键词:
腐蚀温度
,
应力
,
疲劳寿命
,
2A12-T4铝合金
张海威
,
何宇廷
,
程礼
,
高潮
,
张腾
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.3.017
采用ANSYS软件进行模态分析和谐响应分析,确定钛合金(TC17)试样尺寸和试验加载频率.利用弯曲疲劳试验系统进行试样在室温20kHz条件下的超高周疲劳试验.通过分析试验数据,计算得到p-S-N曲线,发现在大于10 7循环时,试样不存在传统意义上的疲劳极限.运用Paris模型从理论上计算得到钛合金(TC17)试样裂纹扩展寿命,发现其不超过中值疲劳寿命的2.1％.
关键词:
钛合金
,
超高周疲劳
,
p-S-N曲线
,
裂纹扩展寿命
康青山
,
何字廷
,
张海威
,
邵青
,
伍黎明
机械工程材料
对2A12-T4铝合金试样进行了加速环境试验，模拟自然停放环境对飞机停放不同日历年后的影响；并进行疲劳试验，通过试验数据，计算得到试样的细节疲劳额定强度（δDFR），拟舍得δDFR与停放时间的函数关系式。结果表明：随着日历时间的延长，材料的δDFR呈线性下降趋势；且在自然环境下停放12a的退役飞机上同种材料的实际δDFR与其计算得到δDFR的误差极小。
关键词:
2A12-T4铝合金
,
停放环境
,
细节额定疲劳强度
,
飞机
伍黎明
,
何宇廷
,
张海威
,
张腾
机械工程材料
建立了7000系列铝合金含孔边穿透裂纹斜耳片连接件的三维有限元模型,模拟研究了单边裂纹与双边裂纹两种损伤模式下耳片外内径比值、斜切角、裂纹长度等结构参数对裂纹尖端Ⅰ型应力强度因子KI值的影响规律.结果表明:在相同等效裂纹无量纲长度下,单边裂纹与双边裂纹两种损伤模式的裂尖KI值随裂纹扩展或斜切角增加的变化规律基本一致;外内径比值大于2的耳片有利于进行损伤容限设计及检查;在相同的裂纹长度下,斜切角15°至25°左右的耳片裂纹扩展速率比直耳片的有明显下降.
关键词:
耳片连接件
,
有限元法
,
断裂特性
,
应力强度因子
伍黎明
,
何宇廷
,
张海威
,
张腾
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.6.013
基于材料裂纹扩展阻力曲线(R曲线)及裂纹扩展能量释放率理论,定义疲劳载荷下的有效能量释放率(Geff)为疲劳裂纹完全张开后用于裂纹扩展的能量,与同一载荷循环中由裂纹扩展阻力曲线表征的消耗能相等,提出了一种能够反映裂纹扩展物理本质的疲劳裂纹扩展寿命预测模型.该模型可以计算每一载荷循环中的裂纹扩展量,进而预测疲劳裂纹扩展寿命.通过试验测定了7050-T7451铝合金板材的R曲线,采用最小二乘法拟合获得到了R曲线表达式.运用本模型对同种材料耳片结构的裂纹扩展寿命进行了预测,与试验结果吻合较好,优于传统Paris模型的预测结果.
关键词:
疲劳裂纹扩展
,
R曲线
,
能量释放率
,
耳片结构
,
损伤容限
伍黎明
,
何宇廷
,
张海威
,
王新波
,
丁华
机械工程材料
采用符合受纵向拉载耳片销钉传载的余弦载荷分布对边界条件进行了设定，运用有限元法对四种不同斜切角耳片的孔边裂纹尖端应力强度因子（SIF）进行了求解，对比分析了耳片斜切角度对裂纹扩展各阶段SIF值的影响规律；同时对与有限元模型相同尺寸的四件30CrMnSiA耳片进行了疲劳裂纹扩展试验。结果表明：在相同的裂纹长度和栽荷条件下，斜切耳片裂尖的SIF值明显小于直耳片的，特别是15°斜切耳片的裂尖SIF值和疲劳裂纹扩展速率相对于直耳片已有大幅下降，继续增加斜切角度对耳片抗裂纹扩展能力无明显提升；试验结果与有限元分析结果吻合较好。
关键词:
有限元法
,
耳片
,
应力强度因子
,
疲劳裂纹扩展速率
张海威
,
何宇廷
,
范超华
,
伍黎明
,
丁华
机械工程材料
对2A12铝合金进行预腐蚀和腐蚀疲劳交替的腐蚀劳试验，将腐蚀疲劳交替条件下的理论疲劳寿命和实际疲劳寿命进行对比，并观察了不同腐蚀条件下的断口形貌。结果表明：在交替周期为4d时，理论疲劳寿命与实际疲劳寿命两者之差达到25％以上；预腐蚀疲劳试样的断口上存在很多韧窝；在腐蚀疲劳交替作用下试样的断口为极不规则的腐蚀形貌。
关键词:
预腐蚀
,
腐蚀疲劳
,
2A12铝合金
