鋁合金因密度低、耐腐蝕性好、屈強(qiáng)比高、焊接性好、易于加工成形等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于航空航天、車輛、船舶、風(fēng)力發(fā)電裝備等領(lǐng)域。鑒于輕量化設(shè)計(jì)和現(xiàn)代機(jī)械功能多樣性的要求,人們對(duì)鋁合金的抗疲勞性能提出了越來(lái)越高的要求。本論文以5052鋁合金為對(duì)象,研究了預(yù)置應(yīng)力對(duì)擴(kuò)展緊湊拉伸（E-CT）試樣裂紋擴(kuò)展性能、疲勞壽命及斷裂機(jī)理的影響規(guī)律,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:（1）研究預(yù)置應(yīng)力水平對(duì)E-CT試樣疲勞裂紋擴(kuò)展速率、疲勞壽命的影響規(guī)律及作用機(jī)理:根據(jù)實(shí)測(cè)的材料基本力學(xué)性能和應(yīng)力應(yīng)變曲線,選取三種預(yù)置應(yīng)力水平（135MPa、145 MPa、164 MPa）在常幅載荷條件下進(jìn)行疲勞試驗(yàn),利用疲勞裂紋擴(kuò)展速率曲線（Paris曲線）及疲勞試樣斷口分析（SEM照片）研究預(yù)置應(yīng)力對(duì)E-CT試樣疲勞裂紋擴(kuò)展速率、疲勞壽命及斷裂機(jī)理的影響規(guī)律。與母材相比,預(yù)置應(yīng)力水平135 MPa、145MPa、164 MPa都降低了疲勞裂紋擴(kuò)展速率、提高了疲勞抗力。其中預(yù)置應(yīng)力水平164MPa試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展速率下降的最顯著,疲勞壽命提高了77.3%。因此,本文中選取164 MPa為較佳預(yù)置應(yīng)力水平。（2）提出對(duì)含較佳預(yù)置應(yīng)力試... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

疲勞斷裂事故

裂紋擴(kuò)展方式

鈍化過(guò)程中初始裂紋端張開的位移與雙交滑移形成的擴(kuò)展距離具有相同的數(shù)量級(jí)。圖2.2（d）表示交變載荷轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫r(shí)，雙交滑移轉(zhuǎn)變?yōu)榉聪�，裂紋尾跡形成反向滑移的耳狀切口，此時(shí)的耳狀切口為下一個(gè)擴(kuò)展形成輝紋做準(zhǔn)備。圖 2.2（e）表示壓-壓載荷達(dá)到最大值時(shí)，裂紋被閉合，裂紋尾跡尖角由鈍變銳。圖 2.2（f）表示又一次塑性鈍化狀態(tài)的形成。載荷循環(huán)一周次疲勞斷口便形成一條輝紋，一條輝紋代表裂紋擴(kuò)展的尺寸大小。如此反復(fù)地加載，疲勞輝紋不斷的積累，服役中的構(gòu)件最終發(fā)生斷裂。2.2 裂紋尖端應(yīng)力分析2.2.1 張開型裂紋塑性區(qū)Tresca 準(zhǔn)則是判斷金屬材料是否發(fā)生屈服的一項(xiàng)準(zhǔn)則，又被稱作剪切應(yīng)力準(zhǔn)則。Tresca 準(zhǔn)則認(rèn)為金屬材料在外載荷作用下，當(dāng)最大剪應(yīng)力達(dá)到金屬材料的剪切屈服應(yīng)力時(shí)材料就會(huì)發(fā)生屈服現(xiàn)象。其表達(dá)式如下：

【參考文獻(xiàn)】：
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