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《含裂紋鋁合金薄板的斷裂韌度與剩余強(qiáng)度研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第6卷第1期2015年2月航空工程進(jìn)展ADVANCESINAERONAUTICAI。SCIENCEANDENGINEERINGV01.6NO.1Feb.2015文章編號(hào):1674—8190(2015)0I一052—07含裂紋鋁合金薄板的斷裂韌度與剩余強(qiáng)度研究樊振興,李亞智,王亞星,姜薇7(西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院,西安710072)摘要i為了探究影響含裂紋鋁合金薄板材料斷裂韌度、剩余強(qiáng)度的幾何因素以及韌性材料的斷裂機(jī)理,對(duì)典型航空鋁合金2524一T3薄板,采用不同寬度、不同初始裂紋長(zhǎng)度的中心裂紋板試樣進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)定
2、材料的K-R阻力曲線,確定平面應(yīng)力斷裂韌度K。和表觀斷裂韌度K。。。。試驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)于薄板結(jié)構(gòu),K-R阻力曲線與板寬相關(guān);試件寬度、初始裂紋長(zhǎng)度對(duì)斷裂韌度和表觀斷裂韌度的確定都有影響,且板寬度的影響較大?;谏鲜鼋Y(jié)論,推薦兩種可同時(shí)反映韌性材料斷裂中的凈截面屈服效應(yīng)和韌性撕裂過程的剩余強(qiáng)度預(yù)測(cè)方法。關(guān)鍵詞:含裂紋鋁合金薄板;K-R阻力曲線;斷裂韌度;剩余強(qiáng)度中圖分類號(hào):V215.6;0346.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AStudyonFractureToughnessandResidualStrengthofAlumin
3、umAlloyThinSheetwithCrackFanZhenxing,LiYazhi,WangYaxing,JiangWei(SchoolofAeronautics,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)Abstract:Inordertostudythegeometricfactorsaffectingthefracturetoughnessandresidualstrengthofthinsheetstructureswitbcrac
4、kandthefracturemechanismofductilematerial,anexperimentisconductedtOobtainK-Rresistancecurvesforatypicaltypeofaviationmaterials,2524一T3aluminumalloysheet,usingmiddlecracktensionspecimenwithdifferentwidthandinitialcracklength,andhencedeterminetheplanestressfra
5、cturetoughnessKcandapparentfracturetoughnessKapp.ThetestingandanalysisresultsindicatethattheKRresist—ancecurveshighlyrelevanttospecimens’widthbutlesstotheinitialcracklength.Thefracturetoughnessandapparentfracturetoughnessareaffectedapparentlybyboththespecime
6、nwidthandtheinitialcracklength.Twomodelsfortheresidualstrengthpredictionofthinsheetstructuresareproposed.Bothcanexhibitthefeaturesofnet—sectionyieldingandstableductiletearingduringthefractureofductilemetals.Keywords:aluminumalloysheetwiththecrack;K-Rresistan
7、cecurve;fracturetoughness;residualstrength0引言平面應(yīng)力斷裂韌度用于描述薄板材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。通常用來表征薄板斷裂韌度的參數(shù)有應(yīng)力強(qiáng)度因子K、能量釋放率G、.,積分、裂紋尖端張開位移CTOD和裂紋尖端張開角CTOA。針對(duì)不同參數(shù)的測(cè)量,形成了一系列測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),一些學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究u。5]。在工業(yè)領(lǐng)域,特別是收稿日期:2014—03—25;修回日期:2014—0517通信作者:樊振興,fanzxwy@163.COITI航空航天行業(yè),廣泛采用基于線彈性斷裂力學(xué)的K-R
8、阻力曲線作為確定材料平面應(yīng)力斷裂韌度K。和結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度的基礎(chǔ)。對(duì)于確定材料,使用不同試件形式獲得的K-R阻力曲線相似,因此將K-R阻力曲線看作獨(dú)立于試件面內(nèi)幾何尺寸與試件類型的材料屬性,只關(guān)心材料厚度與測(cè)試溫度的影響。為了盡可能保證小范圍屈服條件,進(jìn)行K-R阻力曲線測(cè)試時(shí)通常采用大型寬板試樣口]。出于試驗(yàn)成本和試驗(yàn)條件等因素的考慮,有必要研究小板寬條件下K-R阻力曲線、斷裂韌度與其在近