本文選題：鋁合金 + 聲發(fā)射�。� 參考：《天津科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鋁合金以其密度小、可強(qiáng)化、易加工、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、建筑裝飾等重要場(chǎng)合。研究發(fā)現(xiàn),鋁合金構(gòu)件在工程實(shí)踐服役過(guò)程中的損傷演化機(jī)理非常復(fù)雜,不同的應(yīng)力狀態(tài)下會(huì)呈現(xiàn)出不同的損傷機(jī)理和微損傷演化過(guò)程,由此對(duì)工程服役材料斷裂失效的評(píng)估和預(yù)防帶來(lái)了很多困難。聲發(fā)射檢測(cè)作為一種被動(dòng)性、動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)技術(shù),其具備的高靈敏度和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)使其非常適用于鋁合金等固體材料承載過(guò)程中微損傷演化過(guò)程的研究。本文便是借助聲發(fā)射技術(shù)對(duì)鋁合金1060和6063的微損傷演化機(jī)理進(jìn)行研究,主要工作及成果包括:(1)對(duì)于兩種材料的標(biāo)準(zhǔn)試樣,基于試驗(yàn)測(cè)得材料內(nèi)部微損傷產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)并定義得到相應(yīng)的多元隨機(jī)損傷變量D,同時(shí)借助概率熵予以分析得到熵曲線,實(shí)現(xiàn)對(duì)其微損傷演化過(guò)程的量化,并對(duì)比分析兩種材料熵曲線的異同發(fā)現(xiàn):兩者整個(gè)微損傷演化過(guò)程均為正應(yīng)力占主導(dǎo)作用、正應(yīng)力剪應(yīng)力混合作用到剪應(yīng)力占主導(dǎo)作用的變化過(guò)程;而同種載荷條件不同材料之間,由于物性的差異其微損傷演化過(guò)程也存在部分差異。再利用Andrewsplot方法對(duì)兩種材料的微損傷演化過(guò)程進(jìn)行探索性聚類分析發(fā)現(xiàn):相同應(yīng)力狀態(tài)下的損傷具有高度相似性,也即損傷機(jī)理和微損傷類型本質(zhì)上的相似性很大程度上取決于材料內(nèi)部所受應(yīng)力狀態(tài)的種類而非應(yīng)力值大小的相似性。最后基于掃描電鏡(SEM)的觀測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了上述結(jié)論,即兩種物性不同的鋁合金材料在同種載荷條件、同種應(yīng)力狀態(tài)下,所表現(xiàn)出的微損傷類型幾乎一致,應(yīng)力值的大小僅僅會(huì)影響到材料微損傷的尺寸、深度等外觀形貌,不會(huì)影響到微損傷的存在類型。(2)對(duì)于兩種材料的剪切及正斷試樣,對(duì)比分析其熵曲線趨勢(shì)發(fā)現(xiàn):剪切試樣相比于正斷試樣的熵曲線形式較單一,趨勢(shì)更清晰、更具規(guī)律性,也反映出剪應(yīng)力占主導(dǎo)作用的損傷其損傷機(jī)理較簡(jiǎn)單。利用Andrews plot方法可以將同種材料兩種試樣的損傷數(shù)據(jù)清楚地區(qū)分開(kāi),表明了剪切和正斷試樣所產(chǎn)生的損傷數(shù)據(jù)背后所蘊(yùn)含的微損傷信息完全不同,對(duì)應(yīng)著試樣內(nèi)部所受應(yīng)力狀態(tài)及損傷機(jī)理本質(zhì)上的不同,再次證明出材料損傷機(jī)理和微損傷類型本質(zhì)上的相似性很大程度上取決于材料內(nèi)部所受應(yīng)力狀態(tài)種類的相似性。SEM觀測(cè)結(jié)果也再次驗(yàn)證得出:剪切試樣所形成的剪切斷口,其微損傷類型主要是長(zhǎng)型或拋物線型的拉長(zhǎng)韌窩,且同一試樣兩斷口韌窩的拉長(zhǎng)方向相反;而正斷試樣所形成的正斷斷口,其微損傷類型主要是圓型或橢圓型的等軸韌窩。鋁合金等固體材料的損傷和破壞在本質(zhì)上均為材料內(nèi)部微損傷演化的結(jié)果,材料的微損傷演化也是當(dāng)前力學(xué)界和工程界均十分關(guān)注的難題。本文利用聲發(fā)射技術(shù)去探究材料微損傷的演化機(jī)理,實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩種鋁合金材料微損傷演化過(guò)程的檢測(cè)、評(píng)估,為工程材料服役過(guò)程中損傷的評(píng)判與預(yù)防提供參考價(jià)值。
[Abstract]:This paper studies the mechanism of micro - damage evolution of aluminum alloy 1060 and 6063 by means of acoustic emission technique . ( 2 ) For the shear and positive break samples of two materials , it is found that the entropy curve of the shear specimens is single , the trend is clearer and more regular , and the damage mechanism is quite different .
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1961966