AZ31镁合金裂纹扩展各向异性声发射特征分析

利用声发射技术对AZ31镁合金轧制方向和横向的疲劳裂纹扩展行为进行了研究。结果表明,镁合金疲劳裂纹扩展过程中产生的声信号撞击数与循环载荷的关系,以及撞击数上升率和应力强度因子幅的关系d C/d N-ΔK,分别与常规疲劳裂纹扩展试验结果相一致,裂纹失稳扩展临界应力强度因子幅与常规试验结果的误差分别为2.86%(裂纹沿轧制方向)和3.00%(裂纹沿横向);载荷一定时,裂纹沿横向扩展总是比沿着轧制方向扩展更慢一些,进入失稳扩展阶段更迟。微观组织显示,裂纹沿横向扩展边缘处的孪晶明显增加,断口处也表现出更明显的塑性,这对裂纹的扩展产生了阻碍,即材料在横向的抗裂性能要优于轧制方向,同时证明了利用声发射监测裂纹扩展行为的可靠性。     

铝合金疲劳裂纹扩展声发射监测

采用声发射(acoustic emission,AE)技术对7N01铝合金单边缺口三点弯曲试样不同应力比、不同峰值载荷下疲劳裂纹扩展过程中声发射信号进行了监测,建立了裂纹扩展速率、声发射计数(count)与应力强度因子之间的关系.结果表明,大部分的声发射信号主要产生于疲劳循环载荷的低应力阶段,这主要是低应力阶段的声发射活动主要与裂纹尖端的塑性变形和裂纹闭合现象有关,声发射计数与应力强度因子之间呈指数增长的关系.基于所建立的声发射计数率与裂纹扩展速率的关系,可以预测疲劳损伤结构的剩余寿命.     

AZ31镁合金单向及交变载荷作用下声发射波形特征对比分析

采用声发射技术对AZ31镁合金在单向及交变载荷作用下的试验过程进行全程监测,对比分析其声发射波形特征,探讨塑性变形的产生及变化对镁合金声发射波形特征的影响。结果表明,不同载荷状态会产生不同的塑性变形,对镁合金声发射波形特征具有重要影响。与单向载荷作用相比,AZ31镁合金在交变载荷作用下,声发射波形具有明显的周期性和台阶现象等特点,其分别与裂纹闭合效应及材料塑性变形损伤有关。此外,AZ31镁合金在交变载荷作用下连续型声发射波形的平均波幅比单向载荷作用下的提高了约80 mV,除了塑性损伤累积的原因外,还有交变载荷作用下外部试验环境中较大背景噪声的作用。     

轧制AZ31B镁合金在空气和NaCl溶液中的疲劳行为

研究了轧制AZ31B镁合金在空气和NaCl溶液中的疲劳裂纹萌生情况。结果表明,在空气中,第二相开裂导致裂纹萌生;而在NaCl溶液中,点蚀或丝状腐蚀造成的表面损伤均可成为疲劳裂纹源。 NaCl溶液极大地降低了轧制AZ31B镁合金的疲劳寿命。溶液中Cl^-含量越高,合金的疲劳寿命越短。     

镁合金拉伸过程中损伤模式的声发射识别（英文）

为了识别不同的损伤模式,采用声发射技术对AZ31镁合金拉伸开裂过程进行实时监测。结果显示,拉伸开裂经历了弹性变形、塑性变形、微开裂、稳定扩展和失稳扩展的损伤过程。通过声发射的多参数分析,确定了4种损伤模式,即塑性变形、微开裂、稳定扩展和失稳扩展。位错滑移导致的塑性变形信号幅度小于70 d B,而孪晶信号的幅度位于70~100 d B之间。微开裂信号能量位于2400到4100 a J之间,而信号上升时间小于800μs。稳定裂纹扩展信号具有较高的峰值前计数,主要分布在20~50范围内,而其振铃总计数却较低,主要分布在20~2000范围内。裂纹失稳扩展信号的平均频率分布在100 k Hz左右,持续时间在2000~105μs范围内。还对不同开裂阶段的损伤机理和声发射源进行了讨论。通过实验测试和讨论,利用不同的声发射信号参数,可以有效识别镁合金开裂过程中同时出现的不同损伤形式。     

腐蚀环境与疲劳载荷作用下AZ31镁合金声发射波形特征分析EI北大核心CSCD

利用声发射技术对AZ31镁合金在不同环境(腐蚀、疲劳载荷)下进行实时监测分析,研究表明:腐蚀疲劳耦合作用下与疲劳载荷作用下相比,镁合金声发射波形都表现出周期性、台阶性及瞬断突发型等特点,但不同的是二者周期性波形形状不同,腐蚀疲劳耦合作用下镁合金声发射周期性波形平均波幅降低50%、波幅台阶性现象趋缓。这主要是由于周围腐蚀环境的存在有助于缓解疲劳损伤的累积。     

基于XFEM的复杂应力状态下疲劳裂纹扩展分析

以AZ31镁合金为研究对象,基于扩展有限元方法,对板件上0°、80°和90°这3种不同角度裂纹在9种不同应力状态交替载荷作用下的扩展形态进行数值模拟分析.结果 表明,不同应力状态交替载荷作用下,相同角度的疲劳裂纹扩展形态不同;相同应力状态交替载荷作用下,不同角度的疲劳裂纹扩展形态也不同;疲劳裂纹在受到交替拉应力作用时更...     

多疲劳裂纹扩展的声发射特性研究

用声发射对低强度材料LD31铝材和A3钢双疲劳裂纹扩展过程进行了监测,得到了声发射参数与裂纹扩展速率的对应关系。介绍利用后处理线定位参数调整及载荷滤波降低噪声的具体方法。     

渗注磷酸盐对AZ31镁合金疲劳裂纹扩展的影响

交变载荷作用下在AZ31镁合金疲劳裂纹尖端渗注磷酸盐转化液,研究磷酸盐的沉积行为及其对AZ31镁合金疲劳裂纹扩展速率的影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)观察分析裂纹尖端的形貌和物相组成,并采用贴应变片方法确定渗注磷酸盐转化液前后应力强度因子的变化。结果表明:渗注的磷酸盐转化液在AZ31镁合金疲劳裂纹尖端形成Zn3(PO4).4H2O及MgZnP2O7复合覆层,能改变疲劳裂纹尖端的应力大小和分布状态,使应力强度因子降低约30%,从而有效地增强疲劳裂纹闭合效应,降低或延滞AZ31镁合金疲劳裂纹的扩展。     

微弧表面处理对AZ31B镁合金耐腐蚀及耐腐蚀疲劳性能的影响

采用微弧表面处理技术(微弧氧化MAO和微弧复合MCC)在AZ31B镁合金基体上制备出不同断面结构的防护涂层。通过电化学腐蚀及腐蚀疲劳测试方法,研究了MAO、MCC涂层的电化学腐蚀及腐蚀疲劳性能。结果表明,生长10 min的MAO涂层具有较好的耐电化学腐蚀性能。MAO涂层表面存在微孔和微裂纹,在应力条件下微孔和微裂纹作为疲劳断裂的裂纹萌生点,可加速裂纹的萌生与扩展,使其腐蚀疲劳寿命相较AZ31B合金基体降低了55%。而具有MCC涂层的AZ31B合金试样腐蚀疲劳极限为(64.0±5.4) MPa,比AZ31B合金基体提高了59%。在低应力载荷下(＜80 MPa),微弧复合涂层试样的腐蚀疲劳强度得到明显提高。