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基于红外热像法的AZ31B镁合金应力集中系数研究

发布时间:2017-11-19 03:17

  本文关键词:基于红外热像法的AZ31B镁合金应力集中系数研究


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【摘要】:进入21世纪以来,镁合金作为轻质、高强的结构材料,在建筑结构、轨道交通、国防设备等多个领域得到了飞速的发展。由于镁合金构件在实际应用中主要承受交变载荷的作用,对镁合金疲劳性能的研究有着重大的实际意义。而疲劳断裂的裂纹萌生都发生在结构的应力集中处,判定和监测镁合金的应力集中区域有利于其安全服役。 本文利用红外热像法,对应力控制下AZ31B镁合金双V型缺口试样的拉伸试验过程中的红外热像数据进行分析,得到其应力集中系数,并与电阻应变片、有限元模拟得到的结果进行对比分析,检验红外热像法是否能对镁合金的应力集分布做出正确的测量。同时利用红外热像仪对AZ31B母材和双V型缺口试样的疲劳过程中的温度演变进行了研究。 试验的结果为:红外热像法得到的双V型缺口试样的应力集中系数为2.14,而利用电阻应变片、有限元模拟、疲劳缺口系数等方法得到的应力集中系数分别为1.78、2.20和2.29,较红外热像法的误差分别为16.8%、2.8%、7.0%。利用红外热像法测得的应力集中处的温度下降值为-0.36K;而有限元模拟在不考虑热传导时的结果为-0.37K,考虑热传导的结果为-0.20K,与红外热像法所得结果的误差分别问2.8%和44.4%,结果表明不考虑热传导和试验相吻合。 疲劳试验的红外温度数据表明,镁合金母材疲劳试验过程中当施加应力大于其疲劳极限时其温度演变分为五个阶段:塑性温升阶段、温度下降阶段、温度稳定阶段、温度急剧上升阶段、温度冷却阶段。当施加应力在其弹性循环极限以上疲劳极限以下时其只有不明显的温升。当施加应力很小,处于弹性循环极限以下时,试样温度会有明显的温度降低。与之相比,镁合金缺口试样在发生疲劳断裂时,当施加大于镁合金疲劳极限时的应力时,,其温度的演化分为温度上升、温度急剧上升、温度下降这三个阶段。施加小于镁合金疲劳极限大于其弹性极限的应力时,温度的演化分为温度略微上升、温度急剧上升、温度下降这三个阶段。当应力小于镁合金的弹性极限时温度的演化分为温度略微下降、温度急剧上升、温度下降这三个阶段。可以利用上诉的温度变化规律来预测镁合金服役时的安全情况。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG146.22

【参考文献】

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1 方飙;洪友士;白以龙;;EXPERIMENTAL AND THEORETICAL STUDY ON NUMERICAL DENSITY EVOLUTION OF SHORT FATIGUE CRACKS[J];Acta Mechanica Sinica;1995年02期

2 张佩武;夏伟;刘英;张卫文;陈维平;;变形镁合金成形工艺研究及其应用[J];材料导报;2005年07期

3 胡本润;刘建中;陈剑峰;;疲劳缺口系数K_f与理论应力集中系数K_t之间的关系[J];材料工程;2007年07期

4 潘友光,钟善桐;国内外焊接残余应力的测试技术和理论分析的综述[J];钢结构;1994年03期

5 闫志峰;张红霞;王文先;王凯;裴飞飞;;红外热像法预测镁合金的疲劳性能[J];机械工程材料;2012年02期

6 刘俊岩;戴景民;王扬;;红外锁相法热波检测技术及缺陷深度测量[J];光学精密工程;2010年01期

7 李有堂;周强;;缺口参数对应力集中系数和疲劳缺口系数的影响[J];兰州理工大学学报;2013年05期

8 Heihachi Shimada;张世杰;;日本实验力学最新的进展与展望[J];鞍山钢铁学院学报;1986年02期

9 牛金星;郭朋彦;;红外成像技术及其应用[J];华北水利水电学院学报;2011年04期

10 余勋曼,李庆本,王敏;钻削加工应变对盲孔法测定焊接残余应力的影响[J];焊接学报;1986年04期



本文编号:1202137

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