铝合金薄板冲击后疲劳试验与谱载寿命

• 作者: 张亦波 陈迪 成正强 沈培良 熊峻江
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 疲劳 低速冲击 铝合金薄板 寿命 块谱加载
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计|Solid Mechanics and VehicIe Conceptual Design
• 页码范围: 373-386
• 页数: 14页
• 分类号: V216.3
• 语种: 中文

摘要

对航空铝合金2524-T3和7075-T62薄板分别进行了 4种不同冲击能量的低速冲击试验,并对冲击后薄板进行了静力拉伸、恒幅加载疲劳性能及块谱加载疲劳寿命试验,研究了冲击凹坑尺寸(或冲击能量)对静力性能、疲劳强度以及疲劳寿命的影响;根据断口形貌和试验观察,分析和讨论了冲击对疲劳特性和损伤机理的影响.为估算冲击后薄板谱载疲劳寿命,在试验基础上提出新的冲击后薄板疲劳性能S-N-Kt表征模型,采用新模型处理试验数据,得到的理论结果与试验数据吻合良好.基于Johnson-Cook本构方程,建立了冲击后铝合金薄板的非线性弹塑性有限元模型,模拟了冲击凹坑附近的残余应力和应力集中;利用冲击后薄板疲劳性能S-N-Kt模型,预测了冲击后的航空铝合金2524-T3和7075-T62薄板的块谱疲劳寿命,预测结果和试验数据吻合良好,精度可接受.