發(fā)布時間：2017-03-17 07:02

  本文關(guān)鍵詞：鹽水環(huán)境下2024-T351鋁合金的腐蝕疲勞強度研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：飛機在實際服役過程中要面臨各種各樣的環(huán)境因素,如：大氣污染、潮濕空氣、鹽水環(huán)境等,而鹽水環(huán)境對飛機結(jié)構(gòu)的損傷最為嚴重。因此,研究飛機結(jié)構(gòu)材料在鹽水環(huán)境下的腐蝕疲勞力學(xué)行為對于飛機結(jié)構(gòu)的抗疲勞設(shè)計與壽命預(yù)測具有重要的工程實際意義。 本文主要研究了航空結(jié)構(gòu)材料2024-T351鋁合金在3.5%NaCl溶液下和不同應(yīng)力比(R=-1、0.06和0.5)下的光滑與缺口試樣的腐蝕疲勞力學(xué)行為及其描述。 通過開展3.5%NaCl溶液下2024-T351鋁合金的應(yīng)力控制疲勞試驗得出：在鹽水環(huán)境和三種應(yīng)力比下,2024-T351鋁合金均表現(xiàn)為初始循環(huán)軟化與隨后持續(xù)循環(huán)硬化特征；鋁合金的循環(huán)軟化／硬化行為與平均應(yīng)力和應(yīng)力幅密切相關(guān)。隨著平均應(yīng)力和應(yīng)力幅的增大,鋁合金的循環(huán)軟化／硬化現(xiàn)象變得顯著。本文采用三種代表性S-N曲線描述模型(Basquin模型、Langer模型、三參數(shù)模型)分別對試驗結(jié)果進行分析,結(jié)果表明：三參數(shù)模型能夠較好地描述鋁合金的腐蝕疲勞S-N曲線。對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析進一步給出了三種應(yīng)力比下鋁合金的腐蝕疲勞S-N曲線以及含有不同可靠度的p-S-N曲線。對不同應(yīng)力比下鋁合金的腐蝕疲勞強度分析得出：在鹽水環(huán)境下,平均應(yīng)力對鋁合金腐蝕疲勞壽命的影響可以采用Soderberg模型很好地描述,并由此建立起描述應(yīng)力幅(Sa)、平均應(yīng)力(Sm)與腐蝕疲勞壽命(N)三者之間關(guān)系的Sa-Sm-N曲面方程和含有不同可靠度的p-Sa-Sm-N曲面方程。 通過開展鹽水環(huán)境下缺口試樣的腐蝕疲勞試驗得出：引入缺口將顯著降低鋁合金的腐蝕疲勞壽命。疲勞缺口因子(Kf)與腐蝕疲勞壽命(N)兩者在對數(shù)坐標上近似成線性關(guān)系。在對稱循環(huán)和應(yīng)力比R=0.06時,疲勞缺口因子(Kf)隨腐蝕疲勞壽命(N)的增大而降低；在應(yīng)力比R=0.5時,疲勞缺口因子(Kf)隨腐蝕疲勞壽命(N)的增大而升高。并進一步建立起不同應(yīng)力比下Kf與N之間的實驗關(guān)系曲線�；邴}水環(huán)境下疲勞缺口因子(Kf)的實驗規(guī)律,本文還對目前三種代表性Kf近似計算公式(修正Neuber公式、Peterson公式和Heywood公式)在鹽水環(huán)境下的適用性進行了檢驗。結(jié)果表明：修正Neuber公式能夠較好地預(yù)測3.5%NaCl溶液下2024-T351鋁合金的疲勞缺口因子(Kf)。因此,疲勞缺口因子近似計算公式可推薦應(yīng)用于鹽水環(huán)境下飛機結(jié)構(gòu)的抗疲勞設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：2024-T351鋁合金 鹽水環(huán)境 腐蝕疲勞 缺口 平均應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：V250
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 目錄10-12
• 1 緒論12-28
• 1.1 引言12-13
• 1.2 鋁合金在航空結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用13-14
• 1.3 航空結(jié)構(gòu)疲勞強度設(shè)計方法14-20
• 1.3.1 疲勞性能S-N曲線及其描述15-16
• 1.3.2 疲勞強度的平均應(yīng)力修正模型16-18
• 1.3.3 缺口疲勞強度及其近似計算公式18-20
• 1.4 鋁合金的腐蝕疲勞研究20-26
• 1.4.1 鋁合金的耐蝕性能20-22
• 1.4.2 鋁合金的腐蝕疲勞機理22-25
• 1.4.3 鋁合金的腐蝕疲勞影響因素25-26
• 1.5 本文的主要研究工作26-28
• 2 材料與試驗方法28-35
• 2.1 引言28
• 2.2 試驗材料28-29
• 2.3 鹽水腐蝕疲勞試驗29-32
• 2.4 試樣的金相制備和腐蝕形貌觀察32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 鹽水環(huán)境下2024-T351鋁合金的疲勞力學(xué)行為35-55
• 3.1 引言35
• 3.2 鋁合金的腐蝕疲勞循環(huán)特征35-39
• 3.3 鋁合金的腐蝕疲勞S-N曲線39-44
• 3.4 鋁合金的腐蝕疲勞p-S-N曲線44-49
• 3.5 鋁合金腐蝕疲勞壽命的平均應(yīng)力修正49-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 4 鹽水環(huán)境下2024-T351鋁合金的缺口疲勞力學(xué)行為55-73
• 4.1 引言55
• 4.2 缺口試樣腐蝕疲勞S-N曲線與p-S-N曲線55-61
• 4.3 缺口對鋁合金腐蝕疲勞強度的影響61-64
• 4.4 鋁合金的腐蝕疲勞缺口因子研究64-71
• 4.5 本章小結(jié)71-73
• 5 總結(jié)與展望73-76
• 5.1 總結(jié)73-74
• 5.2 展望74-76
• 參考文獻76-81
• 作者簡歷81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賀春林;于文馨;王建明;才慶魁;;2024鋁合金陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)和耐蝕性能[J];材料保護;2006年02期

2 胡本潤;劉建中;陳劍峰;;疲勞缺口系數(shù)K_f與理論應(yīng)力集中系數(shù)K_t之間的關(guān)系[J];材料工程;2007年07期

3 李濤;吳立凡;李相前;李曉剛;;Cl~-濃度對2A12鋁合金電化學(xué)行為的影響[J];腐蝕與防護;2011年04期

4 回麗;周松;許良;馬少華;王巖;張瑩瑩;;鹽水環(huán)境對預(yù)腐蝕鋁合金腐蝕疲勞性能的影響[J];航空材料學(xué)報;2012年03期

5 傅惠民;三參數(shù)冪函數(shù)回歸分析[J];航空動力學(xué)報;1994年02期

6 周和榮;李曉剛;董超芳;;鋁合金及其氧化膜大氣腐蝕行為與機理研究進展[J];裝備環(huán)境工程;2006年01期

7 汪俊英;孔小東;劉信;;鋁合金在NaCl溶液中的電化學(xué)腐蝕行為[J];裝備環(huán)境工程;2010年03期

8 葉篤毅;王德俊;;疲勞缺口系數(shù) K_f 和隨機疲勞壽命估算[J];機械強度;1991年04期

9 張亞軍;;S-N疲勞曲線的數(shù)學(xué)表達式處理方法探討[J];理化檢驗(物理分冊);2007年11期

10 姚毅中;陳小青;; 鋁及鋁合金在航空航天及軍工工業(yè)中的應(yīng)用[J];鋁加工;1993年02期

  本文關(guān)鍵詞：鹽水環(huán)境下2024-T351鋁合金的腐蝕疲勞強度研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：252500