伍黎明
,
何宇廷
,
张海威
,
张腾
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.6.013
基于材料裂纹扩展阻力曲线(R曲线)及裂纹扩展能量释放率理论,定义疲劳载荷下的有效能量释放率(Geff)为疲劳裂纹完全张开后用于裂纹扩展的能量,与同一载荷循环中由裂纹扩展阻力曲线表征的消耗能相等,提出了一种能够反映裂纹扩展物理本质的疲劳裂纹扩展寿命预测模型.该模型可以计算每一载荷循环中的裂纹扩展量,进而预测疲劳裂纹扩展寿命.通过试验测定了7050-T7451铝合金板材的R曲线,采用最小二乘法拟合获得到了R曲线表达式.运用本模型对同种材料耳片结构的裂纹扩展寿命进行了预测,与试验结果吻合较好,优于传统Paris模型的预测结果.
关键词:
疲劳裂纹扩展
,
R曲线
,
能量释放率
,
耳片结构
,
损伤容限
伍黎明
,
何宇廷
,
张海威
,
王新波
,
丁华
机械工程材料
采用符合受纵向拉载耳片销钉传载的余弦载荷分布对边界条件进行了设定，运用有限元法对四种不同斜切角耳片的孔边裂纹尖端应力强度因子（SIF）进行了求解，对比分析了耳片斜切角度对裂纹扩展各阶段SIF值的影响规律；同时对与有限元模型相同尺寸的四件30CrMnSiA耳片进行了疲劳裂纹扩展试验。结果表明：在相同的裂纹长度和栽荷条件下，斜切耳片裂尖的SIF值明显小于直耳片的，特别是15°斜切耳片的裂尖SIF值和疲劳裂纹扩展速率相对于直耳片已有大幅下降，继续增加斜切角度对耳片抗裂纹扩展能力无明显提升；试验结果与有限元分析结果吻合较好。
关键词:
有限元法
,
耳片
,
应力强度因子
,
疲劳裂纹扩展速率
杨卓君
,
伍黎明
,
武卫
,
刘展
,
杜金强
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201610020
对7050-T7451铝合金直耳片、对称斜耳片和非对称斜耳片进行了不同方向、不同大小载荷下的疲劳裂纹扩展试验，对比分析了疲劳裂纹扩展曲线和裂纹扩展路径。结果表明：在加载方向和载荷峰值相同时，对称斜耳片的疲劳寿命高于直耳片的，且增大斜切角有利于提高其疲劳寿命；对称斜耳片受纵向疲劳载荷时的疲劳寿命高于受斜向疲劳载荷时的，初始裂纹在斜切角较小侧的非对称斜耳片更容易发生疲劳断裂；随着加载角度的增大，耳片的裂纹扩展方向与载荷方向的夹角逐渐减小；受横向斜载荷的斜耳片，其耳孔内侧首先出现裂纹，其扩展方向与载荷方向的夹角约为45°。
关键词:
7050-T7451 铝合金
,
耳片
,
疲劳裂纹扩展曲线
,
疲劳寿命
