平均应力对铝合金单、多轴疲劳寿命影响研究

admin · 发表于 2024-2-1 08:00:36

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在应力水平不高，甚至低于屈服极限情况下发生的疲劳破坏已经成为零部件和结构件的最主要的破坏方式。由于疲劳破坏发生的突发性及不确定性，导致疲劳破坏更加难以预测。尤其是在多轴加载情况下，由于其复杂性，影响因素多元化，常常被简化为单轴疲劳处理，但是这样不能真正反映零部件的工况，在寿命预测时对于一些构件给出的结果过于保守，而对于另外一些构件给出的结果不安全。平均应力作为影响疲劳寿命的主要因素之一，对疲劳寿命的影响也是不可忽略的。近年来，很多学者针对平均应力对疲劳寿命的影响进行了研究分析，得到了一系列的成果，然而，在一些方面仍没有得到统一的结论，尤其是平均应力对高周疲劳寿命的影响。本论文首先对航空常用材料2A12-T4铝合金圆棒试件进行不存在平均应力的疲劳试验。通过试验得到材料在单轴拉伸、纯扭、拉扭复合加载情况下的S-N曲线，利用材料的S-N曲线分析材料的基本性能，为要进行的试验研究以及应力水平的选取做准备。其次，在单轴拉伸、扭转、拉扭复合加载疲劳试验中，通过不同平均应力下不同应力幅的疲劳试验，利用试验数据，分别研究分析了平均应力对单轴拉伸疲劳、扭转疲劳、拉扭复合加载疲劳寿命的影响。最后文中利用不同的寿命预测公式对存在平均应力的疲劳寿命进行预测，通过预测寿命与试验寿命的对比，比较各公式的优点与不足，分析了寿命预测是危险还是偏安全。

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