纤维金属层板铆接损伤机理与预测的研究

纤维金属层板铆接损伤是连接件、被连接件以及铆钉等多个复杂结构的耦合损伤行为。为了预测纤维金属层板铆接损伤行为,采用Johnson-Cook失效准则预测金属层损伤,采用三维Hashin损伤准则预测复合材料层损伤,采用脱层失效理论预测层间开裂,理论预测模型的合理性通过了实验验证。通过损伤预测模型分别考察层板铺层数量、铆接预紧力、铝合金分数和结构几何对纤维金属层板铆接损伤行为及铆接刚度的影响,为FMLs铆接设计提供可行性建议。结果表明:铺层数量的增加加剧了层板自由端层间脱层剥离现象,从而降低了层板铆接强度;铝合金分数的增加能够提高层板的铆接强度,但铝合金分数大于50%时铆接强度和铆接比强度反而下降;预紧力的增大能够延缓纤维和基体的萌生,并且提升铆接刚度,使得纤维金属铆接承受更大载荷;随着横宽径比W/D和纵宽径比E/D的递增,铆接极限强度有所提高,当W/D≥3或E/D≥3时,铆接强度不再明显提高。

回火时间对35Cr2Ni4MoA钢组织和性能的影响

探讨了回火时间对35Cr2Ni4MoA钢组织和性能的影响。结果表明,高温回火后得到回火索氏体,在560℃下回火保温2~3 h后,碳化物的尺寸变小,分散度增加,碳化物沉淀物呈连续分布,材料的综合性能良好,材料的韧性达到最佳。延长回火保温时间,强度和韧性均有所下降。35Cr2Ni4MoA钢在调质状态下,具有优良的强度、韧性及塑性的结合。

涂层型螺栓的弱化机理分析及加工工艺改进

针对某型号直升机旋翼系统的关键连接螺栓存在疲劳寿命明显不足的现象,采用显微硬度分布以及扫描电子显微镜(SEM)/电子背散射衍射(EBSD)分析,发现螺栓基体在车削、磨削和喷砂的机加工处理后,表面残留的变质层叠加区对WC-10Co4Cr涂层与基体结合强度产生不利影响,进而造成的基体-涂层界面早期开裂失效是螺栓疲劳寿命明显不足的主要原因。通过采用加大磨削量来消除变质层叠加区的加工工艺后,螺栓涂层与基体的显微硬度分布更加均匀,平均疲劳寿命比原螺栓提高了3倍。这主要是因为加工变质层叠加区的去除使螺栓表面的硬度有所提高,且硬度分布更加均匀,进而减缓了基体与涂层的硬度梯度,使涂层与基体的结合强度显著提高。