鎂合金及鋁合金高周疲勞壽命及裂紋擴(kuò)展行為的紅外表征

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1、萬方數(shù)據(jù)川㈣㈣Il

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4、Ⅲ?洲㈣㈣洲Y2693644IRCharacterizationofHigh—cycleFatigueLifeandFatigueCrackPropogationBehaViorforMagnesiumAlloyandAluminumAlloyDissertationSubmittedtoTaiVuanUniversitVofTeclulologyla1VUanUn1VerSltVOtleCnnOlOgVFortheDegreeofMasterofEngineeringName：Liu

5、Xiaoqing▲一Number：2011510145Supervisor：Prof．ZhangHongxiaM句or：MaterialsProcessingEngineeringResearchSubject：StudyonMaterialsJoiningandInterfaceBehaViorDate：2014／05Address：Taiyuan，ShanXi萬方數(shù)據(jù)聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人或集

6、體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽名：童l直1睦日期：墅I壘．蝰，乏曼關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)的說明本人完全了解太原理工大學(xué)有關(guān)保管、使用學(xué)位論文的規(guī)定，其中包括：①學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；②學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文；③學(xué)?？稍试S學(xué)位論文被查閱或借閱；④學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為目的，復(fù)制贈送和交換學(xué)位論文；⑤學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容(保密學(xué)位論文在解密后

7、遵守此規(guī)定)o導(dǎo)師簽名：妻亟乏!籃．日期：瀝壚、，。虧D萬方數(shù)據(jù)太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文鎂合金及鋁合金高周疲勞壽命及裂紋擴(kuò)展行為的紅外表征摘要由于材料特點和能源優(yōu)勢，鎂合金和鋁合金等輕質(zhì)合金廣泛應(yīng)用于航天航空等交通運載結(jié)構(gòu)中，這些結(jié)構(gòu)均承受交變載荷易發(fā)生斷裂失效。疲勞斷裂是無明顯塑性變形的低應(yīng)力斷裂，一旦發(fā)生疲勞破壞事故，人們的生命和財產(chǎn)將受到嚴(yán)重的威脅。紅外熱像法以其具有實時、顯示直接、無損等優(yōu)點被用于分析金屬材料疲勞性能。鎂合金和鋁合金兩種材料導(dǎo)熱率不同，影響其在疲勞載荷下熱輻射能力。本文利用紅外熱

8、像儀測量兩種材料的溫度變化規(guī)律，分析兩種合金材料的疲勞壽命和裂紋擴(kuò)展特征，研究拓寬了紅外熱像法的應(yīng)用，具有一定理論意義和實用價值。利用紅外熱像儀對AZ3lB鎂合金和6061．T6鋁合金在高周疲勞載荷作用下試樣表面的溫度變化進(jìn)行分析測試，通過分析溫度演化曲線的初始溫升特征，提出一種快速預(yù)測疲勞壽命的理論模型；根據(jù)試樣在疲勞斷裂過程中的紅外熱像圖來實時監(jiān)測裂紋擴(kuò)展趨勢和測量裂紋尖端塑性區(qū)尺寸，從而對AZ31B鎂合金和606l—T6鋁合金的疲勞裂紋擴(kuò)展特征進(jìn)行研究。在疲勞加載過程中，當(dāng)加載應(yīng)力大于材料的疲勞強(qiáng)度時，

9、AZ3lB鎂合金試樣表面的溫度變化可以分為五個階段：溫度迅速上升階段、溫度降落階段、溫度平穩(wěn)階段、溫度再次升高階段和溫度陡降階段；當(dāng)加載應(yīng)力低于材料的疲勞強(qiáng)度時，試樣表面的溫度變化不明顯，溫度演化曲線中的溫度變化均低于2℃。6061．T6鋁合金試樣表面的溫度變化可以分為四個階段：溫度升高階段，溫度緩慢下降階段，溫度緩慢上升階段和溫度快速升高階段。根據(jù)熱力學(xué)定律提出的預(yù)測疲勞壽命的理論模型及疲勞斷裂過程不T萬方數(shù)據(jù)太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文同?；跍囟妊莼€的初始溫升斜率用于建立預(yù)測疲勞壽命的理論模型，A

10、Z31B鎂合金板材預(yù)測疲勞壽命的理論模型為‰3l嘏=707．07300；6061．T6鋁合金預(yù)測疲勞壽命的模型為Ⅳ606lR=13．30036，用該模型預(yù)測的疲勞壽命與疲勞試驗結(jié)果相吻合。利用理論公式和紅外熱像圖測定裂紋尖端塑性區(qū)尺寸，結(jié)果表明：AZ31B鎂合金理論公式計算的裂紋尖端塑性區(qū)為3．7I砌2，熱像法測得AZ31B鎂合金啟裂時裂紋尖端塑性區(qū)為4．1IIull2，兩種方法結(jié)果誤差為9．7％；6061．T6鋁合金理論公式計算的裂紋尖端塑性區(qū)為3．3111】一，熱像法測得6061．T6鋁合金啟裂時裂紋尖端

11、塑性區(qū)為3．5刪秤，兩種方法結(jié)果誤差為5．7％。關(guān)鍵詞：紅外熱像法，AZ3lB鎂合金，6061．T6鋁合金，疲勞壽命預(yù)測，裂紋尖端塑性區(qū)II萬方數(shù)據(jù)太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文IRCHARACTERIZATIONOFHIGH．CYCLER氣TIGUELIFEANDFIATIGUECRACK．PROPOGATIONBEHAVl0RFORⅣ隊GNESIUMALLOYANDALUMINUMALLOYAB