蔡强
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张翼
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李闯
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邹润
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.041
目的 探讨ZL702A铝合金的微动损伤机理,寻找适合的微动疲劳寿命预估模型.方法 以ZL702A铝合金为研究对象,设计方足桥-试件微动模拟件进行微动疲劳实验,用4XC-PC金相显微镜观察断裂试件表面的磨损形貌,探讨微动损伤机理.建立方足桥-试件有限元模型,编程计算剪应变幅、法向正应力、相对滑移距离等微动特征参数,分别运用FS、KBM、McDiarmid以及Ruiz参数预测ZL702A铝合金微动疲劳寿命.结果 疲劳裂纹主要在局部塑性区成核,剪切应变可以加速裂纹核的形成,疲劳裂纹增长是裂纹尖端剪切带不断聚合的过程,裂纹面上的法向应力/应变使这种聚合加速.法向载荷保持不变,随着最大轴向力的增大,微动损伤增大.4种微动疲劳寿命预估模型的结果表明,微动损伤在试件接触区边缘最大,容易萌生微动裂纹,与实验值一致.微动疲劳寿命预测结果表明,Ruiz参数预测结果与实验结果误差在2倍公差带因子范围内,最接近实验值.结论 微动磨损区分为粘着区、混合区、滑移区,在混合区边界上最容易发生塑性变形,萌生微动疲劳裂纹,用Ruiz参数预测ZL702A铝合金的微动疲劳寿命是可行的.
关键词:
ZL702A铝合金
,
微动磨损
,
微动疲劳
,
有限元法
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寿命预测
