高温环境2A12-T4铝合金多轴疲劳失效规律研究

摘要：

许多工程结构在服役过程中往往承受着复杂的多轴疲劳载荷和热-力耦合作用,仅靠常温情况下的单周载荷来简化复杂多轴载荷状态的失效预测方法将不再适用.为研究2A12-T4铝合金的高温多轴疲劳失效规律,本实验在175℃环境温度下,选取等效Von-Mise应力幅值,通过间断式加载记录不同拉扭加载循环下的裂纹萌生与扩展情况,研究特定加栽路径对裂纹萌生与扩展的影响.实验结果表明,相位差为0时,裂纹萌生方向沿MSSA平面;在相位差为45°时,裂纹萌生传播方向与最大切应力平面方向相近,最大切应力在裂纹萌生过程中起到主要作用;在λ=0.5、ψ=0和λ=1.0、ψ=0两种情况下,裂纹萌生初期沿着最大切应力平面方向传播,传播过程中存在第1阶段向第Ⅱ阶段转变的过程;在λ=0.5、ψ=45°和λ=1.0、ψ=45°两种情况下,不存在明显的第1阶段向第Ⅱ阶段转变的过程;对比4种加载方式下的疲劳裂纹萌生期与疲劳寿命比,发现切应力比重的增大加速裂纹的萌生过程,相位差的存在阻碍了裂纹的萌生过程.

关键词：多轴疲劳;应力幅比;相位差;裂纹萌生与扩展;高温

所属期刊栏目：43

分类号：TE929(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项;中国民用航空飞行学院面上项目

在线出版日期：2022-01-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：33-41