基于有限元法对裂纹尖端应力强度因子的计算

基于ANSYS有限元软件通过相互作用积分法建立了求解三维穿透裂纹应力强度因子的有限元模型,将有限元法和解析法求得的应力强度因子进行比较验证了模型的准确性。研究了载荷、裂纹长度、试样宽度、厚度对裂纹尖端应力强度因子的影响,在对比结果的基础上分析了裂纹尖端应力强度因子的三维效应。结果表明:在不同条件下有限元模型都可以很好的模拟出应力强度因子的值,二维状态时应力强度因子的分布规律与三维状态时的分布规律有较大差异,出于安全的考虑不应忽略应力强度因子的三维效应,对三维应力强度因子的有限元求解有一定的指导意义。

2D12铝合金超声滚压疲劳性能的试验研究

超声滚压技术是利用超声振动能量在材料表面产生塑性变形从而提高材料表面性能的一项技术。对处理前后的航空用2D12铝合金进行疲劳性能测试,结合金相组织、残余应力对比分析加工前后试样疲劳性能的改变。结果表明,超声滚压加工对提高材料的可靠性有着极大的帮助,并证实超声滚压加工后材料的疲劳寿命在相同应力条件下较之前提高了7倍。

退火对5B02铝合金管材织构的影响

以5B02薄壁管材为研究对象,进行330℃、380℃、400℃各保温1小时、2小时的退火实验。通过对不同试样进行拉伸实验发现:经过380℃,2小时退火的试样塑性变形能力优于其他5组退火试样以及原始管材。通过对不同样品进行表面形貌及织构观察,发现不同退火制度对管材内部织构有明显影响,并导致材料塑性变形过程中滑移系种类及数量有所变化,使得管材拉伸性能出现变化。