铝合金细节疲劳额定值的试验研究

bb20920d · 发表于 2022-5-13 12:41:41

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细节疲劳额定值法(DFR法)是基于概率疲劳的民机结构疲劳可靠性寿命分析方法之一。它基于双参数威布尔分布，是指在应力比R=0．06，置信度为95％，可靠度为95％要求下，结构能承受105次循环所对应的最大名义应力值，即满足以上条件时的疲劳强度。细节疲劳额定强度截止值是材料本身固有的疲劳性能特征值，它与所加载荷无关，在民用飞机的疲劳寿命设计和耐久性分析中得到了广泛应用。本文按照HB7110—94《金属材料细节疲劳额定强度截止值试验方法》，对某型铝合金在原始和大弹丸+小弹丸喷丸强化、小弹丸喷丸强化三种不同强化状态下的细节疲劳性能进行了研究。首先，对该铝合金标准试件进行了一系列的疲劳寿命试验，对试验数据进行大量的分析与处理之后给出了该型铝合金的细节疲劳额定强度截止值为233MPa。并指出大弹丸喷丸有可能成为试件的缺陷，反而导致其疲劳性能的下降。其次，本文利用有限元计算和理论计算，对试件模型的疲劳裂纹萌生寿命、扩展寿命以及DFR值进行了计算，进行缺口试样模型的寿命预测，最终得到的结果与试验结果吻合。同时，本文还利用有限元数值计算，结合试验件的缺口参数数据，研究分析了缺口参数对疲劳性能的影响；本文还以试验数据为基础，分析了四种计算coffin—manson公式中疲劳性能参数的方法对于铝合金材料的适用性。本文在传统的疲劳理论为基础，通过试验与理论计算相结合，给出了金属细节疲劳额定强度截止值计算的一种新思路。

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