细晶铜的低周疲劳行为

发布时间：2017-10-10 06:42

  本文关键词：细晶铜的低周疲劳行为

  更多相关文章： 多晶铜 晶粒尺寸 单级加载 多级加载 低周疲劳 积累损伤 断面分析

【摘要】：铜是我国消费量仅次于铝的有色金属材料,它是航空航天、交通运输和国防军工建设中的主要材料之一,而决定铜材料应用范围的最重要的判据就是它的疲劳性能。本文研究细晶铜在常温环境下,由应变控制的轴向单级和多级拉伸-拉伸低周疲劳行为。结果显示,所有的材料都经历了循环硬化→循环稳定→循环硬化的过程,并且施加的应变幅值越高,材料发生循环硬化的速率就越快,到达循环稳定的时间就越早。单级加载下的疲劳寿命随着应变幅值的增加而减小,多级加载的疲劳寿命由于受到加载历史、载荷间的相互作用的影响,呈现相对较复杂的变化。当应变幅值由高向低转变时,多级加载的疲劳寿命高于单级高幅值加载的疲劳寿命,却低于单级低幅值加载的疲劳寿命。然而,当幅值由低向高转变时,多级加载的疲劳寿命不仅高于单级高幅值加载的疲劳寿命,有时甚至也高于单级低幅值加载的疲劳寿命。对最基本的线性Miner-Plamgren理论以及Z.Hashin和A.Rotem提出的第一类和第二类修正型指数非线性疲劳损伤理论进行验证,发现三者对材料疲劳寿命的预测精度都不尽如人意,但是相对而言,对High-Low多级加载疲劳寿命的预测分散度要明显好于对Low-High多级加载疲劳寿命的预测。三种理论在预测Low-High多级加载的疲劳寿命时是非常安全的,而在预测High-Low多级加载的疲劳寿命时却相对危险。最后,通过对疲劳断口形貌特征的观察,揭示了多晶铜的断裂过程包括裂纹在表面成核和裂纹扩展直至断裂,应变幅值是造成断口呈不同形貌的主要因素。
【关键词】：多晶铜 晶粒尺寸 单级加载 多级加载 低周疲劳 积累损伤 断面分析
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.11
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 铜材料的性能和应用7-8
• 1.2 现有的关于细晶材料疲劳性能的研究成果8-9
• 1.3 积累疲劳损伤理论的发展9-13
• 1.4 本论文的研究内容与意义13-14
• 2 样品制备14-20
• 2.1 样品表面处理14-15
• 2.2 晶粒尺寸的测量15-20
• 3 常温下的静力拉伸实验20-23
• 4 常温下轴向单级拉伸-拉伸低周疲劳实验23-32
• 4.1 失效准则的确定24-26
• 4.2 试样尺寸的影响26-32
• 5 常温下轴向多级拉伸-拉伸低周疲劳实验32-51
• 6 断口分析51-58
• 7 总结58-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-66

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本文编号：1004901