LC4CS铝合金的超高周疲劳寿命分布
2024铝合金预拉伸板喷丸强化前后疲劳寿命的分布及可靠度模型研究
命来确 定 最小维 修费 用为 目标 的周期 性预 防维 修策 略 。张钧 等运用 拟 合优 度 检 验方 法 对 疲 劳前 后 ３ ＳＣ复合 材料 基体 和涂 层 中裂 纹分 布 规律 Ｄ Ｃ／ ｉ
进行 了研 究 ¨ 。
文 章 编 号 ：１０ —０３ ２ １ ）４０ ９ －５ ０ ５５ ５ （０ ２ ０ －０ ２０
喷 丸强化 作为 一种 提高 材料疲 劳 寿命 的冷加工
工 艺方法 ， 以其显 著 的疲 劳 强 化 效 果 而广 泛 应 用 于 航 空 、 天等 领 域 。喷 丸强 化 是 以高 速运 动 的弹 丸 航
方 面 的研 究 ， Ｅ ｍ ｉ ｚ ｉ ａ ｚ ｆ ｍ ｉ ｔｍ。 （ － ａｌ ｈｙ ｎ ＠ ｏ ａｌ ｏ ） ｕ ｘ ．
体微合 金钢 疲劳 寿 命 的影 响 。Ｌｕ等研 究 了在 不 ｉ 同条 件下 喷 丸强 化对 Ｍｇ１ Ｇ 一Ｙ合 金高 周 疲劳 性 －０ ｄ３
能 的影 响 。Ｋｅ ｅ ｚ 用有 限元 法研 究 了 喷丸 强 ｌ ｎ应 ｍ
本 工作通 过疲 劳 试 验研 究 喷 丸强 化 对 ２ ２ ０ ４铝 合 金预 拉伸板 疲 劳寿 命 的 影 响 ， 利用 统 计 学 方 法 并 对 喷丸 强化前 后 的疲劳 寿命 进行分 析 。通过 拟合 优 度 检验 ， 明确 疲劳 寿命 的分 布类 型 ， 建立疲 劳 寿命 并
张 志远 ， 支希 哲 ， 闫五柱 ， 刘 军 ， 杨 仕 超
（ 北 工 业 大 学 力 学 与 土 木建 筑学 院 先 进 材 料 测 试 中心 ，西 安 ７ ０ ２ ） 西 １ １９
摘 要 ： 了研究喷丸强化对 ２２ 为 ０４铝合 金 预 拉 伸 板 疲 劳特 性 的 影 响 以及 喷 丸 强 化 前 后 疲 劳 寿 命 的数 学 分 布 及 可 靠 度 模 型 ， 铸 钢 丸 喷 丸强 化前 后 的 ２ ２ 对 ０ ４铝 合 金 预 拉 伸 板 进 行 疲 劳 对 比试 验 。结 果 表 明 ： 丸 强 化 能 明显 提 高 ２ ２ 喷 ０４ 铝 合 金 预 拉 伸 板 的疲 劳 寿 命 。对 喷 丸 强 化 前 后 的 疲 劳 寿命 分 布 进 行 拟合 优 度 检 验 发 现 ： 丸 强 化 前 疲 劳 寿 命 服 从 喷 威 布尔 分 布 ， 喷 丸 强 化 后 的 疲 劳 寿命 服 从 对 数 正 态 分 布 。建 立 了 ２２ 而 ０ ４铝 合 金 预 拉 伸 板 喷 丸 强 化 前 后 疲 劳 寿 命 的 分 布模 型 和可 靠 度 模 型 。
一种高强度铝合金超高周疲劳全寿命预测方法[发明专利]
![一种高强度铝合金超高周疲劳全寿命预测方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e03eea0fb8f67c1cfbd6b8b8.png)
专利名称：一种高强度铝合金超高周疲劳全寿命预测方法专利类型：发明专利
发明人：聂宝华,陈东初,黄婷婷,赵子华,李科颖
申请号：CN201810992009.3
申请日：20180827
公开号：CN109211665A
公开日：
20190115
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种高强铝合金超高周疲劳全寿命预测方法。
本发明通过拉伸试验与断裂韧性试验获得高强铝合金抗力强度与断裂韧性；基于疲劳位错累积损伤理论与疲劳裂纹扩展理论，引入反映材料显微组织参数，建立材料的超高周疲劳全寿命方程，定量评价高强铝合金不同应力幅下的超高周疲劳全寿命。
本发明通过拉伸试验与断裂韧性试验，建立含高强铝合金显微组织参数的超高周疲劳全寿命方程，即可实现高强铝合金超高周疲劳全寿命。
该方法避免了昂贵、耗时的超高周疲劳试验，具有简单、快速、经济优势。
申请人：佛山科学技术学院
地址：528000 广东省佛山市禅城区江湾一路18号
国籍：CN
代理机构：广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：王国标
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铝合金车身材料疲劳寿命预测
铝合金车身材料疲劳寿命预测随着汽车工业的不断发展，对车身材料的要求也越来越高。
钢材为主要车身材料，但由于其重量较重，对燃油效率的影响较大，因此研究并采用轻质材料已成为汽车制造的趋势。
铝合金作为一种重要的轻质材料，广泛应用于汽车制造中，但其疲劳性能的变化却是一个令人担忧的问题。
因此，铝合金车身材料的疲劳寿命预测成为研究的热点之一。
一、铝合金车身材料的疲劳特性铝合金车身材料最重要的特性是其轻质、高强度和抗腐蚀性强等优点。
然而，其疲劳寿命相比于钢材较低，其原因在于以下几点：1. 铝合金的晶粒细度相对较细，微观裂纹的形成对其疲劳寿命的影响更大。
2. 铝合金的热膨胀系数比较大，易在热作用下出现疲劳裂纹。
3. 铝合金的低温韧性差，易在冷却过程中发生疲劳损伤。
因此，对于铝合金车身材料的疲劳特性进行研究是十分必要的。
二、铝合金车身材料疲劳寿命预测方法铝合金车身材料疲劳寿命预测方法的研究目的是为了在实际使用中能够更好地预测材料在疲劳载荷下的寿命，并在设计中充分考虑材料属性，在提高材料的使用寿命的同时降低生产成本。
1. 经典金属材料疲劳寿命预测方法经典的材料疲劳寿命预测方法是强度理论方法。
这种方法基于一个假设：在材料内部存在无限多的缺陷，这些缺陷在受载荷作用下会形成裂纹，裂纹继续扩展，最终导致材料疲劳破坏。
这种方法的优点是适用范围广，可以理论预测材料的疲劳寿命。
但是，这种方法假设了缺陷数量是无限的，而且实际缺陷种类很多，因此对于特定的疲劳载荷具有很大的误差。
2. 基于网格法的疲劳寿命预测方法网格法是一种数值模拟方法，可将材料的几何形状转化为网格形式，在此基础上描述其物理性质。
在基于网格法的疲劳寿命预测中，首先利用CAD系统绘制材料的几何结构，然后将其转换为网格形式。
接着，利用FEM数值模拟软件，对材料的受力情况进行计算，并对其疲劳寿命进行预测。
这种方法的优点是可以模拟不同尺寸、不同载荷的材料，具有很高的准确性。
三、疲劳寿命预测在铝合金车身材料中的应用铝合金车身材料的疲劳寿命预测方法在实际中的应用十分广泛。
LC4CS铝合金裂纹尖端腐蚀行为的实验研究
LC4CS铝合金裂纹尖端腐蚀行为的实验研究
何建平;陈文理;樊蔚勋
【期刊名称】《南京航空航天大学学报》
【年(卷),期】2000(032)003
【摘要】LC4CS铝合金是极为重要的航空材料,为评定其使用年限,在测定铝合金
腐蚀疲劳裂纹的扩展速率时,需要弄清裂纹尖端金属的腐蚀电化学行为.在腐蚀环境
中裂纹尖端由于不断裸露新鲜金属,因而将具有类似于双金属腐蚀时的电偶效应.为此,文中设计了一种新颖的缺口试样,再现裂纹尖端的真实状态.并在3.5%NaCl溶液中测定剪切口断裂后,裸露出的新鲜金属在耦合前后腐蚀电位的变化,以及裸露面积、NaCl溶液的pH值与电偶电流的关系.测定自腐蚀电流对电偶电流值的影响,获得在耦合状态下裸露面积不等时腐蚀速率随时间的变化规律.
【总页数】6页(P288-293)
【作者】何建平;陈文理;樊蔚勋
【作者单位】南京航空航天大学材料科学与工程系,南京,210016;海南航空股份有
限公司,海口,570203;南京航空航天大学材料科学与工程系,南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.3;V252.2
【相关文献】
1.预腐蚀后超载对LC4CS铝合金疲劳性能的影响 [J], 孙波;杨晓华;赵维义
2.LC4CS高强铝合金腐蚀疲劳行为研究 [J], 郭洪全
3.预腐蚀后超载对LC4CS铝合金疲劳性能的影响 [J], 孙波;杨晓华;赵维义
4.LC4CS铝合金预腐蚀形貌与剩余寿命评估 [J], 孙辽;姚卫星
5.模拟污染潮湿大气环境下LY12CZ、LC4CS铝合金腐蚀行为研究 [J], 张正;宋诗哲;卢玉琢;陶蕾;吴钢
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《高强铝合金超高周疲劳特征研究》范文
《高强铝合金超高周疲劳特征研究》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，高强铝合金因其优异的力学性能和良好的加工性能，在航空、航天、汽车、轨道交通等领域得到了广泛应用。
然而，这些构件在使用过程中常常需要承受超高周次的疲劳载荷，因此，对高强铝合金的超高周疲劳特征进行研究，对于提高构件的疲劳性能和延长使用寿命具有重要意义。
二、高强铝合金概述高强铝合金具有较高的强度、良好的塑性和耐腐蚀性，广泛应用于各种工程领域。
其优越的力学性能主要源于其独特的微观组织和晶体结构。
然而，高强铝合金在承受长期、高周次的疲劳载荷时，其性能会受到显著影响。
因此，对高强铝合金的超高周疲劳特征进行研究显得尤为重要。
三、超高周疲劳特征研究1. 试验方法本研究采用先进的疲劳试验机对高强铝合金进行超高周次的疲劳试验。
试验过程中，记录了应力-时间曲线、应力-应变曲线等数据，并观察了试样在疲劳过程中的表面形貌变化。
2. 疲劳性能分析通过对试验数据的分析，我们发现高强铝合金在超高周次疲劳过程中表现出以下特征：（1）应力-时间曲线和应力-应变曲线呈现出明显的非线性特征，表明材料在疲劳过程中发生了显著的塑性变形。
（2）随着疲劳周次的增加，试样表面出现微裂纹，并逐渐扩展，最终导致试样断裂。
这些微裂纹的扩展速率和方向受材料内部微观组织的影响。
（3）高强铝合金的疲劳极限随试验条件的变化而变化。
在一定的应力水平下，存在一个临界周次，超过该周次后，材料的疲劳性能将显著下降。
3. 影响因素分析高强铝合金的超高周疲劳性能受多种因素影响，包括合金成分、微观组织、应力水平、环境条件等。
其中，合金成分和微观组织是影响材料疲劳性能的主要因素。
通过优化合金成分和改善微观组织，可以提高高强铝合金的疲劳性能。
此外，环境条件如温度、湿度等也会对材料的疲劳性能产生影响。
四、结论通过对高强铝合金进行超高周疲劳特征的研究，我们得出以下结论：（1）高强铝合金在超高周次疲劳过程中表现出明显的非线性特征，随着疲劳周次的增加，试样表面出现微裂纹并逐渐扩展。
金属材料的疲劳寿命预测方法
金属材料的疲劳寿命预测方法随着科技的进步和应用范围的不断扩大，金属材料的质量和性能也受到越来越多的关注。
在工业生产和机械制造等领域，金属材料的疲劳寿命是一个非常重要的问题。
疲劳是材料的强度下降和塑性增加的结果，如果不及时发现和修复疲劳损伤，将会导致设备的损坏、事故的发生等严重后果。
因此，如何预测金属材料的疲劳寿命成为了一个非常关键的问题。
金属材料的疲劳寿命是指材料在受到周期性载荷作用下，能够承受多少次循环载荷后失效。
在预测金属材料的疲劳寿命时，需要考虑到材料固有的疲劳性能、载荷的类型和大小、应力状态等因素。
目前广泛应用的预测方法主要包括经验公式法、应变控制法、损伤累积法等。
经验公式法是一种简单易用的预测方法，在实践中得到了广泛的应用。
这种方法基于试验数据和统计分析技术进行预测，通常需要铸造出一批样品进行试验，以获取材料的疲劳性能数据。
通过对试验数据进行处理，可以得到不同载荷下的疲劳极限、疲劳强度指数等参数，从而预测金属材料在一定载荷下的疲劳寿命。
虽然经验公式法比较简单易用，但是其缺点也比较明显，因为其基于试验数据进行预测，所以预测结果的可靠性和精度会受到影响。
应变控制法是应用比较广泛的一种预测方法。
这种方法是通过控制材料的应变状态来进行预测的。
通常采用交变应变控制方式，即施加一个正应变和一个负应变交替作用在试样上，从而掌握材料的疲劳性能。
通过对试验数据进行分析，可以得到疲劳生命余弦函数曲线和应力应变幅值曲线等数据，从而预测疲劳寿命。
与经验公式法相比，应变控制法可以更好地反映材料的实际应力状态，预测结果更可靠。
损伤累积法是一种比较复杂的预测方法，其基础是构建材料疲劳损伤和循环次数之间的关系模型。
因为材料在循环载荷的作用下会发生疲劳损伤，损伤会逐渐积累，直到积累到一定程度后就会导致材料失效。
损伤累积法需要考虑到材料的疲劳性能、载荷历史、疲劳损伤机制等因素，其预测结果更加精细和可靠。
然而，进行此类预测需要获取大量数据，设备昂贵，复杂度比较高。
LC4CS铝合金裂纹尖端腐蚀行为的实验研究
第32卷第3期2000年6月 南 京 航 空 航 天 大 学 学 报Jou rnal of N an jing U n iversity of A eronau tics&A stronau tics V o l.32N o.3 Jun.2000L C4CS铝合金裂纹尖端腐蚀行为的实验研究Ξ何建平1) 陈文理2) 樊蔚勋1)(1)南京航空航天大学材料科学与工程系 南京,210016)(2)海南航空股份有限公司 海口,570203)摘要 L C4CS铝合金是极为重要的航空材料,为评定其使用年限,在测定铝合金腐蚀疲劳裂纹的扩展速率时,需要弄清裂纹尖端金属的腐蚀电化学行为。
在腐蚀环境中裂纹尖端由于不断裸露新鲜金属,因而将具有类似于双金属腐蚀时的电偶效应。
为此,文中设计了一种新颖的缺口试样,再现裂纹尖端的真实状态。
并在3.5%N aC l溶液中测定剪切口断裂后,裸露出的新鲜金属在耦合前后腐蚀电位的变化,以及裸露面积、N aC l溶液的pH值与电偶电流的关系。
测定自腐蚀电流对电偶电流值的影响,获得在耦合状态下裸露面积不等时腐蚀速率随时间的变化规律。
关键词:裂纹尖端;腐蚀速率;耦合电流;缺口试样中图分类号:T G17413;V25212引 言铝合金在腐蚀疲劳状态下,受交变载荷的作用,腐蚀疲劳裂纹不断向前扩展,裂纹尖端裸露出的新鲜金属,与裂纹后端以及裂纹外已钝化的部分因腐蚀电位不等,产生类似于双金属接触腐蚀时的电偶效应。
裂纹尖端的金属在裸露出的那一瞬间,表面几乎没有氧化膜,因而电极电位较低,在电偶腐蚀过程中是阳极。
表面其他已钝化的区域有较厚的氧化膜,电极电位较高,在电偶腐蚀过程中是阴极。
忽略裂纹尖端电解质溶液组成变化的影响,电偶电流值将与金属裸露的面积成正比,并与腐蚀疲劳裂纹扩展的速率有关。
本文参照文[1,2]的研究结果,模拟裂纹尖端的腐蚀环境,综合拉伸法简便实用和断裂法能够准确控制新鲜金属的表面积的优点[3,4],设计了一种新颖的缺口试样,能够产生剪切面积固定的新鲜裸露金属,再现裂纹尖端的电化学过程,揭示裂纹扩展的微观现象。
LC4CS铝合金预腐蚀形貌与剩余寿命评估_孙辽姚卫星
Journal of Mechanical Strength2014，36（2）：273-279*20130117收到初稿，20130427收到修改稿。
国家自然科学基金（51275241）资助。
＊＊孙辽，男，1986年7月生，四川广元人，汉族，硕士研究生，研究方向为腐蚀疲劳。
＊＊＊姚卫星（通信作者），男，1957年1月生，江苏南通人，汉族，博士生导师，研究方向为腐蚀疲劳。
LC 4CS 铝合金预腐蚀形貌与剩余寿命评估*COＲＲOSION MOＲPHOLOGY AND ＲESIDUAL LIFE PＲEDICTIONOF COＲＲODED LC 4CS ALUMINUM ALLOY孙辽＊＊1姚卫星＊＊＊2(1．南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室，南京210016)(2．南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京210016)SUN Liao 1YAO WeiXing 2(1．Key Laboratory of Fundamental Science for National Defense-Advanced Design Technology of Flight Vehicle ，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ，Nanjing 210016，China )(2．State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures ，Nanjing University of Aeronautics andAstronautics ，Nanjing 210016，China )摘要研究LC4CS 铝合金经EXCO 溶液腐蚀后的截面轮廓线，提出了蚀坑特征自动识别和尺寸测量的方法。
对预腐蚀件进行疲劳试验，腐蚀严重降低了试件的疲劳寿命。