2A12鋁合金廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域,其結(jié)構(gòu)件在飛行器服役壽命內(nèi)可能產(chǎn)生各種缺陷,而沖擊凹坑則是其中典型的一種缺陷。缺陷部位往往會(huì)產(chǎn)生局部應(yīng)力集中,是重要的疲勞斷裂源。疲勞分析中對(duì)于凹坑等缺陷處的應(yīng)力集中比較關(guān)注,而沖擊凹坑處往往還存在著較大的局部殘余應(yīng)力和塑性應(yīng)變,目前對(duì)這些因素的影響尚缺乏深入的認(rèn)識(shí)。因此,深入研究2A12鋁合金沖擊凹坑缺陷局部殘余應(yīng)力的分布以及在交變載荷下的松弛規(guī)律,對(duì)于飛行器結(jié)構(gòu)疲勞壽命評(píng)估具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文主要開展了以下研究工作:(1)為研究2A12鋁合金沖擊凹坑缺陷局部殘余應(yīng)力分布規(guī)律,采用有限元方法模擬了沖擊凹坑的產(chǎn)生過程,并采用落錘試驗(yàn)制造不同沖擊能量的沖擊凹坑缺陷。通過比較相同沖擊能量下理論和試驗(yàn)的凹坑深度,驗(yàn)證了有限元模型的有效性。(2)探討了現(xiàn)有的幾種壓痕法殘余應(yīng)力測(cè)量理論對(duì)非等軸殘余應(yīng)力的適用性,并提出修正模型。采用有限元方法模擬2A12鋁合金等軸殘余應(yīng)力和非等軸殘余應(yīng)力的顯微硬度壓痕試驗(yàn),獲得Suresh模型、Yun-Hee Lee模型和基于能量法的模型對(duì)于殘余應(yīng)力的計(jì)算誤差,并在Yun-Hee Lee模型中引入修正因子,提高了...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 沖擊凹坑缺陷的相關(guān)概念
    1.3 殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
        1.3.1 殘余應(yīng)力研究
        1.3.2 殘余應(yīng)力松弛研究
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 沖擊凹坑有限元模擬及試驗(yàn)驗(yàn)證
    2.1 引言
    2.2 2A12 鋁合金沖擊過程的有限元模擬
        2.2.1 有限元模擬過程
        2.2.2 仿真結(jié)果分析
    2.3 2A12 鋁合金沖擊試驗(yàn)
        2.3.1 試驗(yàn)件加工
        2.3.2 沖擊凹坑缺陷的制造
        2.3.3 凹坑缺陷形貌
    2.4 本章小結(jié)
第三章 壓痕法測(cè)量殘余應(yīng)力的理論模型驗(yàn)證
    3.1 引言
    3.2 基于載荷-位移曲線的殘余應(yīng)力測(cè)量方法
        3.2.1 載荷-位移曲線
        3.2.2 殘余應(yīng)力計(jì)算的理論模型
    3.3 非等軸殘余應(yīng)力計(jì)算模型
    3.4 壓痕法測(cè)殘余應(yīng)力的有限元模型
        3.4.1 建模過程
        3.4.2 有限元結(jié)果
        3.4.3 理論模型的適用性研究
    3.5 塑性階段理論模型的適用性研究
    3.6 凹坑邊緣殘余應(yīng)力的測(cè)量
    3.7 非等軸殘余應(yīng)力計(jì)算模型的參數(shù)標(biāo)定
    3.8 本章小結(jié)
第四章 沖擊凹坑缺陷殘余應(yīng)力松弛仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 引言
    4.2 金屬材料殘余應(yīng)力松弛模型
    4.3 沖擊凹坑缺陷殘余應(yīng)力松弛模擬
        4.3.1 模擬過程及結(jié)果分析
        4.3.2 殘余應(yīng)力松弛量與應(yīng)力幅值的關(guān)系
    4.4 沖擊凹坑缺陷局部殘余應(yīng)力松弛試驗(yàn)
        4.4.1 試驗(yàn)過程及測(cè)量方法
        4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3759862