腐蚀疲劳交替下2A12-T4航空铝合金的寿命分析研究

作者： 谭娜     孙世磊     华磊   来源： 机械设计与制造 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 迟滞载荷   寿命计算   非线性累积   腐蚀耦合损伤   腐蚀疲劳  

描述： 基于飞机服役期间经历“地面腐蚀与空中疲劳”的交替损伤模式，考虑载荷间的相互作用，研究了航空铝合金2A12-T4在预腐蚀与“腐蚀+疲劳”交替模式下疲劳寿命的退化与损伤累积规律。同级加载条件下提出利用腐蚀疲劳耦合损伤指数和迟滞载荷用来描述考虑交替腐蚀疲劳损伤模式，用各级疲劳损伤间的相互影响及腐蚀损伤与疲劳损伤在服役工作期间的耦合作用来描述腐蚀、疲劳间的相互促进、加速劣化的现象。基于损伤力学和非线性累积理论，考虑载腐蚀疲劳耦合指数与迟滞载荷对传统的Miner线性累积损伤理论进行修正。建立了飞机结构材料的寿命计算模型，并将模型计算结果与试验结果进行对比验证。确定了腐蚀实验中的腐蚀耦合损伤，并利用低载锻炼效应理论得出均匀分布的迟滞载荷。计算结果表明，本文提出的寿命计算模型的结果与实验结果比较吻合。

航空钛合金抗疲劳表面改性技术研究进展

作者： 杨胜强   李永刚   李文辉   来源： 航空制造技术 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 疲劳性能   钛合金   残余应力   表面改性  

描述： 重点介绍了提高钛合金疲劳性能的表面改性技术的最新研究进展。主要从喷丸强化、激光冲击强化、挤压、滚压、离子注入、滚磨光整加工、水射流喷丸等典型方式对钛合金的加工能力、作用机理,以及加工后零件的残余应力水平和疲劳性能等方面进行了阐述,以期为航空钛合金零件的表面改性提供借鉴。

国内航空航天用高温合金紧固件发展现状

作者： 朱行欣   胡晓培   来源： 金属制品 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 高温合金   紧固件   疲劳性能   航空航天  

描述： 随着航空航天工业的快速发展，服役工况更加复杂而严苛，对材料的高温性能提出了更高的要求，高温合金紧固件因其优良的高温性能而得到广泛应用。从国内航空航天用高温合金紧固件典型产品选材、研发生产现状、主要研制生产单位、关键核心技术突破等方面分析国内航空航天用高温合金紧固件发展，指出在批次稳定性、基础制造能力和标准规范体系建设等方面存在的问题和不足，提出了今后努力的方向。

前处理工艺对航空铝锂合金硫酸阳极氧化膜层性能影响

作者： 韩保红   张骐   孙志华   骆晨   宇波   汤智慧   来源： 航空材料学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 疲劳性能   耐蚀性   铝锂合金   前处理工艺   硫酸阳极氧化  

描述： 针对一种新研制的航空用Al-Li-Cu-Zn-Mg系铝锂合金,采用了光学显微镜、电子显微镜和能谱分析技术,分析碱腐蚀和三酸脱氧两种不同前处理工艺对铝锂合金硫酸阳极氧化膜层的外观、耐蚀性和疲劳性能的影响规律。结果表明:相比三酸脱氧工艺,碱腐蚀工艺对铝锂合金表面的腐蚀程度较深,晶界处的耐腐蚀能力较差,硫酸阳极氧化膜层表面形成了网状晶界形貌;采用碱腐蚀处理的试样疲劳寿命较三酸脱氧处理试样更低,而不同前处理后经过硫酸阳极氧化的试样疲劳寿命相差不大。不同前处理对铝锂合金的硫酸阳极氧化膜层的耐蚀性的影响不大。

飞机中央翼前梁下缘条结构典型加工误差修理效果分析

作者： 习江静   董登科   陈莉   常文魁   来源： 机械强度 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 误差修理   制造误差   疲劳性能   中央翼前梁下缘条   细节疲劳额定值(DFR)  

描述： 针对飞机典型连接结构中的中央翼前梁下缘条结构,对其含典型加工误差类型及误差修理后的效果进行研究。通过耐久性分析方法分析修理后连接结构的疲劳性能,通过有限元分析计算该结构的疲劳细节额定值(DFR),并设计试验件进行对比试验验证。通过试验验证,研究含误差结构相对于原结构疲劳寿命和疲劳性能的变化。对目前飞机生产加工单位采用的紧固孔误差修理方法进行有效性判定,对误差修理方法提供理论和试验数据支持。

复合材料胶接修补航空铝合金的疲劳性能与损伤监测实验研究

作者： 刘丽娜   来源： 中国测试 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 复合材料胶接修补   疲劳性能   红外热成像监测   图像分析   铝合金  

描述： 针对航空铝合金在疲劳载荷作用下易发生疲劳裂纹快速扩展引起突发断裂破坏的问题,采用碳纤维复合材料来胶接修补受损航空铝合金,以提高其疲劳性能。同时,使用红外热成像技术结合数字图像处理,对复合材料与铝合金界面脱粘进行在线监测,尝试建立脱粘缺陷发展与疲劳裂纹扩展之间的关系。进行无修补和有修补受损铝合金试件的疲劳实验对比研究,结果表明:复合材料胶接修补铝合金试件的疲劳寿命比未修补试件提高60%,从实验曲线走势和破坏形态看,可认为复合材料的疲劳性能优于复合材料/铝合金界面的疲劳性能,而界面的疲劳性能优于铝合金的疲劳性能,脱粘缺陷的像素增加与金属的裂纹长度延伸规律一致、高度相关,可以为后续疲劳裂纹扩展监测提供参考。

复合材料胶接修补航空铝合金的疲劳性能与损伤监测实验研究

作者： 刘丽娜   来源： 中国测试 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 复合材料胶接修补   疲劳性能   红外热成像监测   图像分析   铝合金  

描述： 针对航空铝合金在疲劳载荷作用下易发生疲劳裂纹快速扩展引起突发断裂破坏的问题,采用碳纤维复合材料来胶接修补受损航空铝合金,以提高其疲劳性能。同时,使用红外热成像技术结合数字图像处理,对复合材料与铝合金界面脱粘进行在线监测,尝试建立脱粘缺陷发展与疲劳裂纹扩展之间的关系。进行无修补和有修补受损铝合金试件的疲劳实验对比研究,结果表明:复合材料胶接修补铝合金试件的疲劳寿命比未修补试件提高60%,从实验曲线走势和破坏形态看,可认为复合材料的疲劳性能优于复合材料/铝合金界面的疲劳性能,而界面的疲劳性能优于铝合金的疲劳性能,脱粘缺陷的像素增加与金属的裂纹长度延伸规律一致、高度相关,可以为后续疲劳裂纹扩展监测提供参考。

基于NiTi形状记忆合金的航空解锁装置设计与研制

作者： 崔江梅     杜旭荧     从保强     曾志   来源： 机械设计 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空解锁装置   疲劳性能   形状记忆合金   回复率   热处理  

描述： 现有航空火工解锁技术存在冲击大、污染大和难以重复利用等技术问题，文中设计研制了一种基于NiTi形状记忆合金的模块化航空解锁装置，分别采用有限元软件Workbench和ADAMS对解锁机构进行静强度校核和解锁运动分析，并开展了其动态执行过程的瞬态受力及行程分析。针对关键驱动部件——记忆合金驱动弹簧，研究了热处理工艺对相变及形变的影响作用机制，对试制的航空解锁装置进行了回复率和疲劳寿命测试。结果表明：基于形状记忆合金的航空解锁装置可实现大行程解锁，在3.0 A电流下驱动弹簧回复率可达到13.0%,有效疲劳寿命达到80次以上，满足了航空器安全和重复投放的技术需求。

硫酸阳极氧化对7A65航空铝合金疲劳性能的影响

作者： 吕弛     张锰     岳珊     陈素明   来源： 电镀与涂饰 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空   疲劳性能   硫酸阳极氧化   铝合金   断口形貌  

描述： [目的]铝合金零件的疲劳性能是决定飞机服役寿命的关键因素。硫酸阳极氧化是铝合金零件常用的表面处理工艺，研究其对铝合金疲劳性能的影响对指导生产极其重要。[方法]针对新型航空铝合金7A65，采用重复退膜-阳极氧化的方式开展实验。通过疲劳试验机对试样进行疲劳性能测试，绘制应力-疲劳寿命曲线，分析和对比重复退膜和阳极氧化不同次数后7A65铝合金的疲劳性能。通过体视显微镜和扫描电子显微镜对典型断口形貌进行分析，并探讨了其疲劳失效机制。[结果]7A65铝合金在重复退膜-阳极氧化处理后疲劳极限明显下降。经过2次阳极氧化，7A65铝合金的疲劳极限下降为原疲劳极限的61.1%；继续进行退膜-阳极氧化处理，疲劳极限下降趋缓，4次阳极氧化后的疲劳极限为原疲劳极限的56.5%。在此过程中，其疲劳断口呈现出由单一裂纹源向多裂纹源，以及从韧性断裂向脆性断裂的转变。[结论]硫酸阳极氧化对7A65铝合金疲劳性能的影响较大，在生产中应当控制阳极氧化零件的返修次数。

航空齿轮钢滚动接触疲劳性能预测与表面完整性优化

作者： 吴吉展     魏沛堂     吴少杰     刘怀举     朱才朝   来源： 机械工程学报 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 数据驱动   寿命预测   疲劳性能   滚动接触疲劳   表面完整性  

描述： 齿轮滚动接触疲劳是限制航空、航天、新能源汽车、舰艇等高端装备的重要瓶颈。高表面完整性是决定齿轮服役性能的重要保障，表面完整性与齿轮接触疲劳性能的定量关联规律成为工程及学术界的研究重点。该系列研究讨论了常规喷丸、二次喷丸、微粒喷丸、滚磨光整、喷丸光整等加工工艺对AISI 9310渗碳淬火航空齿轮钢表面完整性参数及服役性能的影响，并给出齿轮抗疲劳设计方法。针对获得的表面完整性与疲劳性能数据，开展疲劳性能预测与表面完整性设计研究。采用随机森林算法确定了表面完整性参数对滚动接触疲劳寿命的重要度；以接触应力、表面粗糙度、表面残余应力、表面硬度、有效残余应力深度、疲劳寿命可靠度为输入，滚动接触疲劳寿命为输出，采用GA-BP神经网络和SVM机器学习方法建立了滚动接触疲劳寿命预测模型，探究了表面完整性参数对滚动接触疲劳寿命的影响规律；提出了基于多元回归的滚动接触疲劳寿命预测公式，疲劳寿命预测值在1.5倍分散带以内；并在给定设计寿命下采用遗传算法对表面完整性参数进行优化，服务于传动构件抗疲劳设计。