LY12CZ铝合金力学性能测试

对表面带包铝层以及用机械方法将表面包铝层去除两种状态的LY12CZ铝合金板材的拉伸性能进行对比试验.试验结果表明,去除包铝层后材料的拉伸强度σb和屈服强度σ0.2及伸长率δ变大,但断面收缩率ψ变小.并绘制以上两种表面状况LY12CZ铝合金板材的拉伸σ-S曲线.     

日历腐蚀环境下LY12CZ铝合金力学性能研究

采用加速腐蚀当量折算谱模拟日历腐蚀环境，对飞机结构主体材料LY12CZ先做加速腐蚀后再进行疲劳试验，确定日历腐蚀环境对LY12CZ材料静强度和疲劳强度（S－N曲线）的影响。     

LY12CZ铝合金单轴腐蚀疲劳寿命评估的损伤模型

基于损伤力学基本理论,建立了LY12CZ铝合金试件的腐蚀疲劳寿命预测模型,并利用LY12CZ铝合金进行腐蚀疲劳的验证性试验。结果表明,利用损伤力学基本理论建立的模型所得到的预腐蚀LY12CZ铝合金试件腐蚀的疲劳寿命预测结果与腐蚀疲劳试验结果吻合程度良好,尤其对于应力水平较高的低周疲劳结果预测更为准确。这说明基于损伤力学的铝合金预腐蚀疲劳寿命预测模型合理有效,对LY12CZ铝合金构件的损伤容限评估具有参考价值。     

LY12CZ铝合金及其搅拌摩擦焊接头断裂性能试验研究

结合多年断裂韧性测试试验的经验,研究了较薄板材C(T)试验件测定KR曲线和断裂韧性的注意事项。通过试验测定了LY12CZ铝合金及其搅拌摩擦焊接接头的KR曲线和断裂韧性,并通过金相显微镜对焊接接头的显微组织进行了观察。试验结果表明,由于焊缝中心处的致密再结晶微观组织,搅拌摩擦焊接接头的断裂韧性明显高于母材,且裂纹垂直于板材轧制方向的母材和焊接接头试验件,断裂韧性均高于裂纹平行于板材轧制方向的试验件。此外,试验结果表明C(T)试验件的断裂韧性值与面内尺寸有关,尺寸越大,断裂韧性值越高。     

基于初始不连续状态预测LY12铝合金缺口结构件的疲劳寿命

对LY12铝合金缺口试样进行了疲劳试验,并根据此试验数据建立了计算初始不连续状态(IDS)的力学模型,得到了LY12铝合金的IDS值,用IDS值对含缺口结构件疲劳寿命进行了预测.结果表明:LY12铝合金的IDS值符合三参数威布尔分布;预测的疲劳寿命与试验结果吻合良好,从而为把基于断裂力学中裂纹扩展的损伤容限方法向传统疲劳研究领域延伸提供了依据.     

LY12CZ铝合金中Ⅱ型裂纹疲劳扩展

对ＬＹ１２ＣＺ铝合金材料中Ⅱ型裂纹的疲劳扩展规律进行了研究。结果表明，Ⅱ型裂纹在ＬＹ１２ＣＺ材料中发生了稳定扩展。文中分析了Ⅱ型裂纹疲劳扩展速率ｄａ／ｄＮ与应力强度因子幅△КⅡ之间的相关性。得到了它们之间的关系式，二者可以用类似Ⅰ型裂纹的Ｐａｒｉｓ公式来描述。比较子该种材料中Ⅱ型裂纹的扩展速率与Ⅰ型裂纹扩展速率的关系式，在相同的应力强度因子幅值下（ｄａ／ｄＮ）Ⅱ远大于（ｄａ／ｄＮ）Ⅰ。对断口进行了     

LY12CZ铝合金缺口试件在谱载下的疲劳

进行了LY12CZ铝合金缺口试件常幅加载和战斗机宽带随机加载疲劳试验。分别用确定性方法和疲劳谱分析方法估算宽带随机载荷下的疲劳寿命。在确定性方法中比较了峰值计数法、穿零峰值计数法、雨流计数法的差别。在疲劳谱分析方法中比较了窄带累积频次与宽带累积频次法的差别。     

LY12CZ铝合金循环瞬态特性研究

研究了ＬＹ１２ＣＺ铝合金（板材）的循环瞬态特性，通过恒应力幅值及恒应变幅值的疲劳试验证实了ＬＹ１２ＣＺ为循环硬化材料，在恒应力幅值下，横向应变幅值εＴａ与循环次数Ｎ能较好地符合εＴａ＝Ｃ＋ＤｌｇＮ关系式（Ｄ＜０），且系数Ｃ和Ｄ均能近似服从应力幅值σａ的幂函变化规律，从而建立了可供工程应用的新的εＴａ＝ｆ（σａ，Ｎ）关系式；在恒（横向）应变幅值下，应力幅值与循环次数Ｎ也能很好地符合σａ＝Ａ＋ＢｌｇＮ     

LY12铝合金板材回归工艺研究

本借助维氏硬度法,确定了LY12板材的回归工艺,分析并讨论了短时加热对LY12CZ合金组织和性能的影响。结果表明,LY12板材回归工艺为：加热温度250℃,保温时间20－25S。LY12CZ化短时加热后,其组织和性能随加热时间延长将依次出现未变化、回归、人工时效、过时效等过程。     

激光辐照LY12CZ铝合金试样及构件疲劳寿命的影响

介绍了激光辐照强化处理ＬＹ１２ＣＺ铝合金及其构件的研究概况，在材料性能研究的基础上进行了模拟件试验，研究了辐照处理对疲劳寿命的影响。试验结果表明，激光辐照强化处理能显著提高飞机构件的疲劳寿命。     

环境和缺口形状对LY12CZ铝合金疲劳短裂纹扩展的影响

研究不同环境下LY12CZ铝合金缺口短裂纹的扩展规律及缺口形状对短裂纹扩展规律的影响.相同△K水平下,短裂纹比长裂纹有更高的da/dN值,3.5%NaCl溶液的加入,使锐、钝缺口短裂纹的da/dN值都显著增加.但无论在何种环境下,锐、钝缺口短裂纹的扩展都呈明显的"马鞍"形状且溶液中的过渡裂纹尺寸高于空气中,用缺口根部塑性区大小、裂纹闭合效应和腐蚀介质的共同作用解释试验结果.尖缺口状态下,缺口根部塑性区尺寸很小,裂纹扩展主要受裂纹闭合影响;钝缺口状态下,缺口根部塑性区作用范围较大,裂纹扩展主要受其影响.     

LY12CZ铝合金拉扭复合载荷下疲劳损伤律实验研究

对LY12CZ铝合金薄壁圆管试样进行多种路径下按高—低和低—高顺序作用的两级变幅载荷下的疲劳损伤累积实验。分析两级变幅循环载荷下各种路径的疲劳累积损伤规律,以及第一级载荷作用循环次数对试件总的疲劳寿命的影响。实验结果表明,在多轴拉扭复合加载的情况下,累积损伤规律呈现出非线性,且损伤程度受第一级载荷作用循环次数影响。     

铝合金铸件疲劳寿命预测和累积损伤评估

建立在铝合金铸件中微观孔洞演化的数学模型,并讨论含孔洞铝合金铸件的材料模型。具有微观孔洞的铝合金铸件可以作为含损伤的材料,采用损伤度作为描述材料损伤的变量。应用含损伤的弹性材料本构关系,分析铝合金阶梯型含损伤铸件的力学性能和疲劳寿命。应用Gurson模型和屈服条件,评估铝合金铸件源于微孔洞的累积损伤及对材料塑性变形行为的影响。初步建立铸件疲劳寿命模拟分析系统。该系统包括铝合金铸造凝固过程模拟模块和疲劳寿命分析模块。     

表面熔覆铝合金疲劳性能的影响因素

对铝合金试样表面进行激光熔覆处理，分析激光熔覆层的显微组织，并对熔覆试样和基材试样进行疲劳寿命对比实验。结果表明，表面激光熔覆会显著降低材料的疲劳性能，在99％可靠度的前提下，熔覆试样的安全寿命约为基材试样的27％。其主要影响因素有，熔覆层底部的枝晶、重熔区内的缺陷和熔覆层内的拉应力。     

钛合金断口反推疲劳应力的实验与工程应用研究

对钛合金在实验和工程应用条件下的构件进行断口定量反推，研究疲劳条带间距反推疲劳应力在钛合金应用的可行性。结果表明，实验条件下应力水平较低时，钛合金断口反推计算的疲劳应力的误差较小，随着应力水平的提高，误差逐渐增大，采用无量纲数a/D在0．45～0．55范围内的疲劳条带间距进行反推的误差在10％以下；而对钛合金实际构件的疲劳断裂，可采用疲劳条带间距进行反推其疲劳振动应力，该方法简单易行，且误差较小。     

铝合金焊接接头疲劳强度试验研究

通过焊接接头疲劳试验,对铝台金3A21和5083焊接接头疲劳性能和相应S-N曲线进行分析,计算对接和不同角接头疲劳强度和曲线参数,分析不同接头几何形状和焊趾半径对疲劳强度的影响,并且对不同几何型式的接头以及铝合金与钢焊接接头疲劳试验结果进行比较。不同的承载方式和接头几何型式导致应力集中;焊趾半径大小决定应力集中程度,最终影响焊接接头的疲劳强度。     

LY12CZ铝合金悬臂梁动态疲劳S─N曲线的试验测定

在４０多件典型小试件（悬臂梁）上进行的振动疲劳试验结果表明，ＬＹ１２ＣＺ铝合金悬臂梁的动态疲劳Ｓ－Ｎ曲线可用双对数坐标上的一条直线ｌｏｇＮ＝２０．２０５３－６．８４３２１ｏｇＳ表示。该Ｓ－Ｎ曲线可用于相应材料结构的动态疲劳分析。研究指出，对于典型结构的动态疲劳试验，通过测定谐振频率的降低来判断疲劳裂纹的出现是一个行之有效的方法。     

疲劳损伤钢件修复的最佳时机

为了研究影响疲劳损伤中间退火修复效果的诸因素 ,找出最佳修复时机的变化规律 ,在恒应变± 0 .5 %和± 0 .8%控制下 ,对 40Cr调质钢进行疲劳循环加载 ,求得存活率为 90 %时的寿命Nf。将试样疲劳加载到少于Nf 的不同周次后 ,再进行中间退火修复。发现中间退火可以延长损伤件的疲劳寿命。本次试验条件下能使疲劳寿命提高到原始试样的二倍。修复效果与损伤周次和承受的循环应变大小有关。用高灵敏度电阻仪和TEM对疲劳损伤过程与修复后材料的微观结构进行测试和观察。发现中间退火不能使损伤的材料恢复到原始材料状态。疲劳加载对材料的微观变化有两个相反的影响 ,疲劳损伤导致形成微观裂纹 ,但疲劳加载在材料中累积的应变能在中间退火过程中 ,作为附加驱动力 ,促使材料更加均匀、稳定 ,从而减少了形成微裂纹的条件。当循环应变增加 ,获得最佳修复效果的损伤周次减少。     

中间退火使疲劳损伤钢延寿的微观力学解释

在恒应变控制下测试调质合金钢试样 90 %存活率的疲劳寿命Nf,然后将其他试样分别疲劳损伤到 0 .1Nf、0 .2 5Nf、0 .5Nf、0 .8Nf周次后进行中间退火 ,再继续测试剩余疲劳寿命。结果表明中间退火可以延长疲劳寿命。微观检验表明 :调质钢是由弥散碳化物质点和铁素体组成的两相组织 ,碳化物是裂纹源。借助于静载荷下解理断裂的微观力学模型和公式 ,可以解释微观参数对在碳化物或碳化物与基体界面萌生微观裂纹和向基体延伸的影响 ,但必须考虑随着疲劳损伤而发生的微观参数的变化。用此微观力学模型和公式也可以解释中间退火延寿机理。中间退火消除了胞状结构 ,使杆状碳化物转变成球状碳化物 ,减少了应力集中、扩散了晶区的有害元素 ,恢复和提高了萌生裂纹的表面能 ,恢复了材料的有效门槛值ΔKth·eff,减慢了由微观裂纹向宏观短裂纹扩展速率 ,从而恢复或提高了材料的疲劳寿命