均布增压载荷对蒙皮连接结构疲劳性能的影响

发布时间：2023-03-19 02:19

　　铝合金因密度低、耐腐蚀性好、屈强比高、焊接性好、易于加工成形等优点,被广泛用于航空航天等领域,人们对铝合金的抗疲劳性能提出了越来越高的要求。本文以2B06-T4和6061铝合金为研究对象,利用自制的飞机机身蒙皮均布增压疲劳模拟装置,在有限的试验次数下,系统地研究了这两种铝合金材质预制有孔边初始裂纹的四周简支方形薄板在承受均布增压载荷作用下的疲劳性能。主要包括裂纹扩展速率和疲劳寿命。每组试样分别在相同的最大均布压力σ_max=7.8psi(0.0538MPa)的条件下进行疲劳试验。得到每组试验的裂纹扩展长度和循环次数数据,研究了机身蒙皮结构疲劳裂纹扩展路径和疲劳裂纹扩展速率的变化规律。最后为了进一步了解由于裂纹贯穿而导致的蒙皮结构的疲劳失效机制以及分析各组试验所得疲劳寿命差异的原因,本实验通过扫描电镜观察每组试件疲劳断口断面的形貌特征,并分析了疲劳裂纹扩展机理。并通过能谱分析研究断口特征区域的元素成分,对比分析了三组试件疲劳寿命差异的原因。主要得到以下结果:通过对三组试件疲劳断口的形貌分析,发现三组试件的疲劳失效机理基本相同,弯曲疲劳断口的特征十分明显。其中2B06-...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 国外的研究现状
        1.2.2 国内的研究现状
    1.3 研究目的及意义
    1.4 研究的主要内容
第2章 飞机机身蒙皮均布增压疲劳理论
    2.1 疲劳断裂特征
        2.1.1 疲劳断裂分类
        2.1.2 疲劳断裂的微观特征
    2.2 断裂力学理论
        2.2.1 裂纹类型
        2.2.2 裂纹尖端附近的应力场与塑性区
        2.2.3 断裂韧性
        2.2.4 裂纹扩展规律
        2.2.5 裂纹扩展寿命
        2.2.6 剩余强度
    2.3 机身蒙皮受载分析
    本章小结
第3章 飞机机身蒙皮均布增压疲劳试验
    3.1 试验材料
    3.2 飞机机身蒙皮均布增压疲劳实验系统
        3.2.1 疲劳试验系统
        3.2.2 飞机机身蒙皮均布增压疲劳设备
    3.3 试验方法
        3.3.1 试验参数
        3.3.2 飞机机身蒙皮均布增压疲劳载荷时间历程图
        3.3.3 飞机机身蒙皮均布增压疲劳试验蒙皮
        3.3.4 疲劳裂纹扩展监测系统
    3.4 试验流程
    本章小结
第4章 试验结果及分析
    4.1 失效蒙皮疲劳断口分析
        4.1.1 断口宏观形貌特征
        4.1.2 断口微观形貌特征
        4.1.3 疲劳断口宏微观分析
        4.1.4 能谱分析
    4.2 疲劳试验数据处理与分析
        4.2.1 疲劳试验结果处理与分析
    本章小结
第5章 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
硕士学位攻读期间发表的论文成果
附录
    疲劳试验结果记录



本文编号：3764348