低温下2219铝合金贮箱焊接缺陷的试验与仿真分析

• 作者: 梁准 张颖晗 高原 柳占立 童军 罗嘉 李典 庄茁
• 来源期刊: 强度与环境
• 学科: 物理学
• 关键词: 低温 贮箱 2219铝合金 断裂韧性 扩展有限元 子模型
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 试验与仿真|EXPERIMENTATION SIMULATION
• 页码范围: 52-57
• 页数: 6页
• 分类号: O346
• 语种: 中文
• DOI: 10.19447/j.cnki.11-1773/v.2021.05.009

摘要

本文结合材料试验和断裂力学数值仿真,研究了运载火箭贮箱低温下材料及焊缝缺陷对贮箱极限承载能力的影响.通过低温光测试验获取了贮箱材料2219铝合金的弹塑性本构参数,研究了该材料从4K到300K温度环境下的断裂韧性变化,发现2219铝合金在4K下仍保持较高的断裂韧性.结合77K温度下贮箱的强度破坏试验,建立了贮箱热力耦合数值模型以及焊缝精细有限元子模型,利用子模型方法得到低温下的焊缝局部应力-应变场分布,基于断裂力学的扩展有限元数值方法揭示了焊缝处存在初始缺陷情况下的失效形式及裂纹扩展规律,使用参数化建模揭示了初始裂纹参数对裂纹扩展及贮箱极限承载能力的影响规律.