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、可強化、易加工、耐腐蝕等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運輸、建筑裝飾等重要場合。研究發(fā)現(xiàn),鋁合金構(gòu)件在工程實踐服役過程中的損傷演化機理非常復(fù)雜,不同的應(yīng)力狀態(tài)下會呈現(xiàn)出不同的損傷機理和微損傷演化過程,由此對工程服役材料斷裂失效的評估和預(yù)防帶來了很多困難。聲發(fā)射檢測作為一種被動性、動態(tài)無損檢測技術(shù),其具備的高靈敏度和實時監(jiān)測等特點使其非常適用于鋁合金等固體材料承載過程中微損傷演化過程的研究。本文便是借助聲發(fā)射技術(shù)對鋁合金1060和6063的微損傷演化機理進行研究,主要工作及成果包括:(1)對于兩種材料的標(biāo)準(zhǔn)試樣,基于試驗測得材料內(nèi)部微損傷產(chǎn)生的聲發(fā)射信號并定義得到相應(yīng)的多元隨機損傷變量D,同時借助概率熵予以分析得到熵曲線,實現(xiàn)對其微損傷演化過程的量化,并對比分析兩種材料熵曲線的異同發(fā)現(xiàn):兩者整個微損傷演化過程均為正應(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程也存在部分差異。再利用Andrewsplot方法對兩種材料的微損傷演化過程進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)的觀測結(jié)果驗證了上述結(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)力值的大小僅僅會影響到材料微損傷的尺寸、深度等外觀形貌,不會影響到微損傷的存在類型。(2)對于兩種材料的剪切及正斷試樣,對比分析其熵曲線趨勢發(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理較簡單。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,表明了剪切和正斷試樣所產(chǎn)生的損傷數(shù)據(jù)背后所蘊含的微損傷信息完全不同,對應(yīng)著試樣內(nèi)部所受應(yīng)力狀態(tài)及損傷機理本質(zhì)上的不同,再次證明出材料損傷機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觀測結(jié)果也再次驗證得出:剪切試樣所形成的剪切斷口,其微損傷類型主要是長型或拋物線型的拉長韌窩,且同一試樣兩斷口韌窩的拉長方向相反;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理,實現(xiàn)了對兩種鋁合金材料微損傷演化過程的檢測、評估,為工程材料服役過程中損傷的評判與預(yù)防提供參考價值。
[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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.21

【參考文獻】

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本文編號：1961966