刘晓晴
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张红霞
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闫志峰
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王文先
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王凯
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裴飞飞
材料科学与工艺
为了研究金属材料在疲劳载荷下的温度变化，采用红外热像系统对高周疲劳载荷下6061－T6铝合金的温度演化进行分析，用热像图对疲劳裂纹尖端的塑性区进行测量．结果显示，疲劳加载作用下，循环次数达到107次时6061－T6铝合金试样表面温度的变化分为四个阶段：初始温升阶段、温度缓降阶段、温度二次缓慢上升阶段和温度快速上升阶段．结合热弹性理论、铝合金塑性变形的微观机制分析并预测疲劳载荷下温度的演化和宏观裂纹扩展时裂纹尖端塑性区域大小．宏观裂纹开始扩展时，裂纹尖端的塑性区域可达3．6 mm2，红外热像仪测得结果为3．46 mm2，测试结果与理论结果吻合．
关键词:
6061-T6铝合金
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高周疲劳
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红外热像仪
,
温度演化
王凯
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闫志峰
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王文先
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张红霞
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裴飞飞
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.01.016
基于红外热像法对AZ31B镁合金板材室温下的高周疲劳性能进行了研究.使用红外热成像仪测量整个疲劳过程中试件表面温度变化.结果表明:镁合金疲劳加载过程中的温度变化分为初始温度增加、温度降低、温度恒定、温度快速上升、温度最后下降5个部分.采用基于热传导、热弹性和非弹性效应的理论模型解释了疲劳加载过程中的温度变化.红外热像法预测的AZ31B镁合金疲劳极限113MPa与实验结果108MPa相对误差约为4.8％.基于镁合金表面温度的变化,提出了△Tmax-N曲线预测疲劳寿命的方法,即通过测量阶段Ⅰ温升最大值预测镁合金的疲劳断裂,并计算其疲劳寿命.
关键词:
AZ31B镁合金
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红外热像法
,
温度演化
,
疲劳性能
