AZ31B镁合金缺口构件疲劳力学性能的试验研究
发布时间：2021-11-05 05:46
随着汽车制造、航空航天以及国防军工等领域对材料与构件轻量化要求的不断提高,兼具重量轻、刚度和比强度高的材料正成为各国科学家探寻的热点。而在众多结构材料中,AZ31B挤压变形镁合金由于兼具比强度高、延展率大等优点正被广泛应用于这些领域。作为结构材料,镁合金在实际服役过程中,往往会承受不同类型的交变载荷,疲劳失效已经成为镁合金最主要的失效形式之一。而在实际设计过程中,几何形状不连续的现象是不可避免的,而这会明显降低构件抗疲劳失效的能力。因此研究AZ31B镁合金缺口构件的疲劳性能不仅可以指导镁合金的实际应用,也可以为结构件的抗疲劳设计提供理论支撑。论文在对疲劳测试技术以及AZ31B镁合金疲劳力学性能测试的国内外研究现状进行分析和总结的基础上,首先针对现有自制多载荷多物理场力学性能测试装置疲劳模块存在的不足,进行了重新设计加工,对相关传感器重新进行了选型和标定;应用有限元分析软件的ANSYS Workbench模块,对改进后疲劳测试模块的关键零部件进行了静力学分析,对疲劳驱动端以及柔性铰链进行了模态仿真分析,验证了结构设计的可行性。将改进后的疲劳测试模块与多载荷多物理场的原位力学性能测试模块集...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
部分新型材料
更严重威胁着人类的生命财产安全[10]。如图1.2 所示是部分在疲劳载荷作用下材料制品失效的宏观与微观表现。飞机发动机疲劳破坏 高铁外环轮圈疲劳破坏 汉城大桥疲劳断裂疲劳裂纹 疲劳宏观断口 疲劳断口微观形貌 高温疲劳失效图 1.2 疲劳失效宏观/微观表现[11-14]随着汽车轻量化要求的提出，镁合金由于兼具比强度高、密度小等特点，正被广泛应用于汽车仪表盘及轮毂等零部件[20]。这些构件在实际服役过程中也都会
第 1 章 绪论2006 年，犹他大学的 Sachin R. Shind[30]等人开发了一套可与扫描电镜集成使用的原位疲劳测试系统。其具体结构及实物图如图 1.4 所示，该测试系统采用液压缸驱动，最大加载力 13kN，最大加载位移 0.254mm。而其最大的特点是采用节点位置控制机构，保证在循环加载过程中在试样的任意位置创建静止点，以满足原位观测的需要。目前犹他大学的试验员仍在用它针对特定材料开展相关疲劳研究。
【参考文献】：
期刊论文
[1]E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率曲线与S-N寿命曲线转换研究[J]. 庄丽阳,刘肖,王恒. 热加工工艺. 2018(24)
[2]预变形对AZ31B镁合金循环变形和疲劳行为的影响[J]. 刘曼,王锋华,靳丽,董杰. 热加工工艺. 2018(23)
[3]2524铝合金不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为[J]. 刘义伦,何军,刘驰,赵先琼,李松柏,王卿. 锻压技术. 2018(06)
[4]Testing and evaluation for fatigue crack propagation of Ti-6Al-4V/ELI and 7050-T7452 alloys at high temperatures[J]. Yuntao ZHU,Junjiang XIONG,Zhiyang LV,Yanguang ZHAO. Chinese Journal of Aeronautics. 2018(06)
[5]德国艾雪德列车出轨事故——德国史上最严重的高铁事故本可轻易避免[J]. 杨冰. 现代班组. 2016(10)
[6]不同应力比下ADB610钢疲劳裂纹扩展速率的试验研究[J]. 韦龙,王时越,刘国寿,杨锡阶. 机械强度. 2016(01)
[7]AZ31B在腐蚀环境下的棘轮与低周疲劳性能研究[J]. 陈刚,鲁灵涛,崔云,邢睿思,高红,陈旭. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2016(08)
[8]不同应力比下U75V轨道钢疲劳裂纹扩展行为研究[J]. 吕斌,丁振宇,高增梁. 中国机械工程. 2014(24)
[9]汽车用AZ31镁合金的高周疲劳行为研究[J]. 李宪民. 铸造技术. 2014(12)
[10]AZ31B挤压变形镁合金低周疲劳行为研究[J]. 耿长建,武保林,刘芳,佟文伟,韩振宇. 沈阳航空航天大学学报. 2014(04)
博士论文
[1]Co-Fe-Ni系磁性高熵合金的组织与性能[D]. 左婷婷.北京科技大学 2017
[2]步进式压电驱动基础理论与试验研究[D]. 李建平.吉林大学 2016
[3]高锰奥氏体TWIP钢的循环变形及疲劳裂纹扩展行为研究[D]. 马鹏辉.燕山大学 2016
[4]基于深度—敏感压痕技术的疲劳裂纹尖端残余应力研究[D]. 肖磊.浙江大学 2014
[5]块体材料原位拉伸—疲劳测试理论与试验研究[D]. 马志超.吉林大学 2013
硕士论文
[1]力热耦合原位疲劳测试装置设计分析与试验研究[D]. 洪坤.吉林大学 2018
[2]基于变厚度交叉簧片柔性铰链的3-PRR柔性并联平台力柔顺控制研究[D]. 陈依.哈尔滨工业大学 2018
[3]AZ31B镁合金电子束焊接接头组织及疲劳断裂行为的研究[D]. 马征征.太原理工大学 2014
[4]预压缩变形对AZ31镁合金低周疲劳性能的影响[D]. 李金翰.重庆大学 2014
本文编号：3477199
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
部分新型材料
更严重威胁着人类的生命财产安全[10]。如图1.2 所示是部分在疲劳载荷作用下材料制品失效的宏观与微观表现。飞机发动机疲劳破坏 高铁外环轮圈疲劳破坏 汉城大桥疲劳断裂疲劳裂纹 疲劳宏观断口 疲劳断口微观形貌 高温疲劳失效图 1.2 疲劳失效宏观/微观表现[11-14]随着汽车轻量化要求的提出，镁合金由于兼具比强度高、密度小等特点，正被广泛应用于汽车仪表盘及轮毂等零部件[20]。这些构件在实际服役过程中也都会
第 1 章 绪论2006 年，犹他大学的 Sachin R. Shind[30]等人开发了一套可与扫描电镜集成使用的原位疲劳测试系统。其具体结构及实物图如图 1.4 所示，该测试系统采用液压缸驱动，最大加载力 13kN，最大加载位移 0.254mm。而其最大的特点是采用节点位置控制机构，保证在循环加载过程中在试样的任意位置创建静止点，以满足原位观测的需要。目前犹他大学的试验员仍在用它针对特定材料开展相关疲劳研究。
【参考文献】：
期刊论文
[1]E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率曲线与S-N寿命曲线转换研究[J]. 庄丽阳,刘肖,王恒. 热加工工艺. 2018(24)
[2]预变形对AZ31B镁合金循环变形和疲劳行为的影响[J]. 刘曼,王锋华,靳丽,董杰. 热加工工艺. 2018(23)
[3]2524铝合金不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为[J]. 刘义伦,何军,刘驰,赵先琼,李松柏,王卿. 锻压技术. 2018(06)
[4]Testing and evaluation for fatigue crack propagation of Ti-6Al-4V/ELI and 7050-T7452 alloys at high temperatures[J]. Yuntao ZHU,Junjiang XIONG,Zhiyang LV,Yanguang ZHAO. Chinese Journal of Aeronautics. 2018(06)
[5]德国艾雪德列车出轨事故——德国史上最严重的高铁事故本可轻易避免[J]. 杨冰. 现代班组. 2016(10)
[6]不同应力比下ADB610钢疲劳裂纹扩展速率的试验研究[J]. 韦龙,王时越,刘国寿,杨锡阶. 机械强度. 2016(01)
[7]AZ31B在腐蚀环境下的棘轮与低周疲劳性能研究[J]. 陈刚,鲁灵涛,崔云,邢睿思,高红,陈旭. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2016(08)
[8]不同应力比下U75V轨道钢疲劳裂纹扩展行为研究[J]. 吕斌,丁振宇,高增梁. 中国机械工程. 2014(24)
[9]汽车用AZ31镁合金的高周疲劳行为研究[J]. 李宪民. 铸造技术. 2014(12)
[10]AZ31B挤压变形镁合金低周疲劳行为研究[J]. 耿长建,武保林,刘芳,佟文伟,韩振宇. 沈阳航空航天大学学报. 2014(04)
博士论文
[1]Co-Fe-Ni系磁性高熵合金的组织与性能[D]. 左婷婷.北京科技大学 2017
[2]步进式压电驱动基础理论与试验研究[D]. 李建平.吉林大学 2016
[3]高锰奥氏体TWIP钢的循环变形及疲劳裂纹扩展行为研究[D]. 马鹏辉.燕山大学 2016
[4]基于深度—敏感压痕技术的疲劳裂纹尖端残余应力研究[D]. 肖磊.浙江大学 2014
[5]块体材料原位拉伸—疲劳测试理论与试验研究[D]. 马志超.吉林大学 2013
硕士论文
[1]力热耦合原位疲劳测试装置设计分析与试验研究[D]. 洪坤.吉林大学 2018
[2]基于变厚度交叉簧片柔性铰链的3-PRR柔性并联平台力柔顺控制研究[D]. 陈依.哈尔滨工业大学 2018
[3]AZ31B镁合金电子束焊接接头组织及疲劳断裂行为的研究[D]. 马征征.太原理工大学 2014
[4]预压缩变形对AZ31镁合金低周疲劳性能的影响[D]. 李金翰.重庆大学 2014
本文编号：3477199
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