含裂纹Al2024薄板剩余强度和剩余寿命的影响因素

摘要：

机械构件在使用的过程中难免会造成各种裂纹缺陷.为了保证含裂纹结构的使用安全,应用韧性断裂准则和最大周应力准则建立了含裂纹结构的剩余强度和剩余寿命的分析模块.利用上述分析模块探索了裂纹深度和裂纹倾斜角对含裂纹Al2024铝板剩余强度和剩余寿命的影响能力,并利用回归分析分布拟合出了剩余强度和剩余寿命的表达式.研究结果表明:剩余强度和剩余寿命的分析模块准确可靠;剩余强度随裂纹深度和裂纹倾斜度成指数变化,裂纹深度从15 mm增加到40 mm,裂纹倾斜角从60°减小到0°过程中,剩余强度从249.50 MPa减小到79.78 MPa,说明从剩余强度上讲深裂纹和小倾角裂纹对结构危害较大;剩余寿命与裂纹深度和裂纹倾斜角也成指数关系,在研究范围内随裂纹深度的增大和裂纹倾斜角的减小剩余寿命从148 871减小到4 481,说明从剩余寿命上讲深裂纹和小倾角裂纹危害较大.研究结果表明深裂纹和小倾角裂纹对结构危害较大,在周期性检查过程中要特别注意;同时该方法对于结构剩余强度和剩余寿命的评估提供了有益的参考.

关键词：裂纹扩展、剩余强度、剩余寿命、有限元

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分类号：V215.5(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金11404192;山东省重点研发计划2015GSF120002;山东省"泰山学者"海外特聘专家专项经费tshw20120745;山东省优秀中青年科学家科研奖励基金BS2014CL002;山东省科学院青年基金2015QN003

在线出版日期：2017-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：105-109