一种高强度铝合金超高周疲劳全寿命预测方法技术

本发明专利技术公开了一种高强铝合金超高周疲劳全寿命预测方法。本发明专利技术通过拉伸试验与断裂韧性试验获得高强铝合金抗力强度与断裂韧性；基于疲劳位错累积损伤理论与疲劳裂纹扩展理论，引入反映材料显微组织参数，建立材料的超高周疲劳全寿命方程，定量评价高强铝合金不同应力幅下的超高周疲劳全寿命。本发明专利技术通过拉伸试验与断裂韧性试验，建立含高强铝合金显微组织参数的超高周疲劳全寿命方程，即可实现高强铝合金超高周疲劳全寿命。该方法避免了昂贵、耗时的超高周疲劳试验，具有简单、快速、经济优势。

A Method for Predicting Ultra-High Cycle Fatigue Life of High Strength Aluminum Alloys

The invention discloses an ultra-high cycle fatigue life prediction method for high strength aluminum alloy. The invention obtains the resistance strength and fracture toughness of high strength aluminium alloy by tensile test and fracture toughness test; based on fatigue dislocation cumulative damage theory and fatigue crack propagation theory, introduces the parameters reflecting material microstructure, establishes the ultra-high cycle fatigue life equation of material, and quantitatively evaluates the ultra-high cycle fatigue life of high strength aluminium alloy under different stress amplitudes. By means of tensile test and fracture toughness test, the ultra-high cycle fatigue life equation containing the microstructure parameters of high strength aluminum alloy is established, and the ultra-high cycle fatigue life of high strength aluminum alloy can be realized. This method avoids expensive and time-consuming ultra-high cycle fatigue test, and has the advantages of simplicity, rapidity and economy.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度铝合金超高周疲劳全寿命预测方法
本专利技术属于有色金属领域，特别涉及一种高强度铝合金超高周疲劳全寿命预测方法。
技术介绍
高强铝合金具有高强轻质、耐蚀性与成型性优良等优点，广泛作为航空航天结构部件。高强铝合金结构在高速运转时承受高频振动疲劳载荷，在长期服役过程中承受的循环载荷可超过107周次，即超高周疲劳。在超高周疲劳范围内，高强铝合金疲劳裂纹萌生于材料内部大尺寸的晶粒，而传统的高周疲劳裂纹往往萌生于试样表面。高强铝合金超高周疲劳裂纹萌生机理及其影响因素，如显微组织模型、微孔萌生模型及表面缺口、表面阳极氧化膜影响因素等，是近年来疲劳领域研究热点问题。但是，高强铝合金的超高周疲劳寿命预测，尤其全寿命预测研究未见报道。高强铝合金超高周疲劳全寿命预测是航空航天结构高可靠性服役的基础。目前，高强铝合金超高周疲劳寿命预测主要以唯象应力－寿命方程为主，缺乏超高周疲劳疲劳裂纹萌生机理基础，尤其是没有考虑到材料显微组织参数，超高周疲劳。因此，目前的评价模型不能准确用于高强铝合金超高周疲劳全寿命预测。
技术实现思路
本专利技术公开了一种高强铝合金超高周疲劳全寿命预测方法。本专利技术通过拉伸试验与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度铝合金超高周疲劳全寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对高强铝合金进行室温拉伸试验，绘制高强铝合金的拉伸曲线，并根据拉伸曲线计算出室温材料的弹性模量E、抗拉强度σb，并计算高强铝合金超高周疲劳强度△σD＝σb/3，计算材料切变模量G＝E/2(1+v)；(2)对高强铝合金进行金相处理，测定高强铝合金的晶粒尺寸分布，得到高强铝合金的最大晶粒尺寸a0；(3)高强铝合金超高周疲劳裂纹萌生寿命方程：

【技术特征摘要】
1.一种高强度铝合金超高周疲劳全寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对高强铝合金进行室温拉伸试验，绘制高强铝合金的拉伸曲线，并根据拉伸曲线计算出室温材料的弹性模量E、抗拉强度σb，并计算高强铝合金超高周疲劳强度△σD＝σb/3，计算材料切变模量G＝E/2(1+v)；(2)对高强铝合金进行金相处理，测定高强铝合金的晶粒尺寸分布，得到高强铝合金的最大晶粒尺寸a0；(3)高强铝合金超高周疲劳裂纹萌生寿命方程：其中，KIC为高强铝合金断裂韧性，△σ为疲劳应力幅，△σD为疲劳应力幅，Nini为疲劳寿命；将相关参数代入公式(a)，即可计算高强铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂宝华，陈东初，黄婷婷，赵子华，李科颖，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44