【摘 要】
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为研究铝合金材料的高温多轴疲劳失效规律,在175℃温度环境下对2A12-T4铝合金实心圆棒试样进行拉扭复合加载试验.在相同的等效Von-Mises应力幅值下,通过观察并记录不同加载循环下的裂纹萌生与扩展情况,研究加载参数(应力幅比λ与相位差φ)对裂纹萌生及扩展影响.试验结果表明,当试样表面存在最大切应力平面时,裂纹优先在最大切应力平面附近萌生并传播,最大切应力平面为危险平面;在λ=0.5,φ=90°这种特殊情况下,试验表面各处切应力相同时,裂纹优先在最大正应力平面附近萌生并传播,最大正应力平面成为危险平面
【机 构】
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中国民用航空飞行学院 民航安全工程学院,四川广汉 618307
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为研究铝合金材料的高温多轴疲劳失效规律,在175℃温度环境下对2A12-T4铝合金实心圆棒试样进行拉扭复合加载试验.在相同的等效Von-Mises应力幅值下,通过观察并记录不同加载循环下的裂纹萌生与扩展情况,研究加载参数(应力幅比λ与相位差φ)对裂纹萌生及扩展影响.试验结果表明,当试样表面存在最大切应力平面时,裂纹优先在最大切应力平面附近萌生并传播,最大切应力平面为危险平面;在λ=0.5,φ=90°这种特殊情况下,试验表面各处切应力相同时,裂纹优先在最大正应力平面附近萌生并传播,最大正应力平面成为危险平面,当正应力主导裂纹传播时,由裂纹萌生至疲劳断裂这一过程仅占总寿命的16.2％,容易发生快速断裂;在λ=0.5,φ=0°和λ=0.5,φ=90°这两种加载条件下,裂纹的传播过程中存在第I阶段向第II阶段转变的过程,断口平整并且存在脆性条纹,断口表现趋向于脆性断裂;当λ=1,φ=90°和λ=3,φ=0°这两种加载条件下,没有明显的第I阶段向第II阶段的转变,断口存在明显的疲劳源区、扩展区和瞬断区,且凹凸不平,为典型的混合型断裂.
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