海洋气流气溶胶传输与沉降模型研究

为模拟飞机在海洋上空飞行时气流气溶胶在其结构表面的动态累积过程,准确获取造成飞机结构腐蚀的基础数据,针对海洋上空气流特性,分析海洋气流气溶胶的存在形态、尺寸、尺寸谱、浓度及近海和远海气溶胶的产生函数,得到风速、传输距离等因素对海洋气流气溶胶沉降数量的影响;在考虑传输过程中沉降速度随时间变化的基础上,建立气溶胶传输和沉降的双指数模型,并对模型的适用范围、灵敏度、可用性进行分析、验证。结果表明,该模型以沉降速度和距离变化为基础,综合考虑水平、垂直两个维度的浓度变化,对初始沉降量、风速、初始沉降速度、沉降速度减小系数等参数的变化十分敏感,计算结果与实测结果相关系数接近0.99。可见,模型较好地描述了海洋气溶胶在海洋大气环境区域的传输与沉降问题,为进一步描述飞机飞行过程中机身表面气溶胶的累积过程奠定了基础。     

模拟沿海大气环境下铝合金搭接件电偶腐蚀行为研究

铝合金搭接结构材料2A12与螺栓材料ML30CrMnSiA因存在电位差,在沿海潮湿的大气环境中服役时会发生电偶腐蚀。采用自制实验装置模拟沿海大气环境,通过电化学极化曲线测试法分别测量铝合金材料和螺栓材料在0.5mm厚液膜下的边界值,运用数值仿真软件BEASY对搭接件表面偶合后的电位、电流密度分布及腐蚀速率进行模拟计算。研究结果表明,铝合金板2A12与螺栓搭接后作为偶对阳极电位正移:与螺栓直接接触的位置,阳极极化程度最高,电偶腐蚀速率最大;随与螺栓距离增大,铝合金板的电偶腐蚀速率向两侧递减。     

飞机结构腐蚀损伤分布规律研究

选取四种分布对现役飞机结构腐蚀损伤进行统计特征研究。结果表明最大腐蚀深度服从三参数Weibull分布，该分布较好地反映了腐蚀损伤累积规律。统计检验采用Pearson统计量-线性相关系数r方法进行。满足假设分布的临界r-t分布函数变换得到。采用相关系数优化法求得三参数Weibull分布的位置参数。     

含多处损伤多孔铆接加筋板应力强度因子研究

多孔多损伤(multiple site damage,MSD)加筋结构的损伤容限评定,特别是MSD裂纹应力强度因子(stress inten sity factor,SIF)的精确求解是当今航空工程中亟待解决的问题.文中采用铆钉的两种表现形式(常规2D元和简化的弹簧元)的组合方式,建立含MSD多铆钉多筋条加筋平板结构的有限元模型,通过计算得到加筋板不同损伤模式下SIF随裂纹扩展历程变化规律的曲线,与已有的文献比较表明,本文数值结果精确、方法可靠,即不同长度裂纹的SIF计算可有效地通过FIRANC2D/L软件的裂纹扩展功能实现;同时分析MSD、腐蚀损伤、铆钉与孔间的干涉配合、铆钉材料及直径和筋条刚度等因素对SIF的影响规律,计算结果和结论可作为该类结构损伤容限设计的参考依据.     

未渗氮和渗氮38CrMoAl钢在盐雾环境中的初期腐蚀行为

目的 研究未渗氮和渗氮38CrMoAl钢在模拟海洋大气环境中的初期腐蚀特征和电化学腐蚀行为.方法 通过对未渗氮和渗氮38CrMoAl 钢试件进行盐雾试验来模拟其在海洋大气环境中的初期腐蚀行为,并对不同腐蚀周期后的试件进行表面形貌、腐蚀速率、FT-IR、动电位极化、电化学阻抗和微区电化学分析及研究.结果在盐雾试验中未渗氮...     

腐蚀条件下高强钢超高周疲劳性能及损伤机理研究进展

在疲劳载荷作用下，材料发生裂纹萌生、扩展直至断裂的周次在107以上的过程被称为超高周疲劳。部分高强钢机械部件需在恶劣环境中服役，服役期间承受的疲劳载荷周次高达108～1011，高强钢在腐蚀环境中的超高周疲劳问题成为影响结构可靠性、安全性的关键问题，是航空航天、汽车、高铁等领域亟待解决的难点。得益于金属材料在传统疲劳问题上的总结积累与先进试验手段的助力，诸多学者开发出多种新的试验方法，有针对性地对高强钢在腐蚀条件下的超高周疲劳问题展开研究。目前，关于腐蚀条件下高强钢超高周疲劳性能退化规律及损伤机理、腐蚀条件下裂纹萌生竞争机制及裂纹初期扩展行为、氢对高强钢超高周疲劳性能及颗粒亮面形成机制的影响等核心问题的认识愈发清晰，逐渐从对试验现象的描述与归纳深入到对损伤机理的探索与推演，而且部分研究成果已经逐步在工程实践中得到应用。本文首先从S-N曲线等角度简述了高强钢无腐蚀条件下的超高周疲劳损伤特征;然后总结了典型腐蚀介质对高强钢超高周疲劳性能的影响，并指出氢脆断裂为高强钢在腐蚀环境中的断裂机理之一;随后详述了氢对高强钢超高周疲劳性能及颗粒亮面形成机制的影响研究进展;最后对几个关键问题进行了展望。