凹痕对 2024-T3 铝裸板疲劳寿命和疲劳裂纹扩展的影响 我已经检查了这篇论文的最终稿的形式和内容,并建议将其接受为部分满足机械工程理学硕士学位的要求。
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结构。此外,与基于粉末的AM技术相比,使用电线作为原料相比,在制造过程中,与安全有关的风险水平降低了。WAAM技术可以通过使用铝,钢和钛和功能分级的材料等多种合金来用于制造简单和复杂的零件。5除了制造新零件外,WAAM技术还促进了损坏的结构的修复,作为更换整个组件的替代方法。6,7类似于所有AM技术,以及WAAM提到的所有优点,此技术也可能涉及一些缺点。这种制造方法的主要缺点是可能在所构建部分的外表表面相对较高的粗糙度和尺寸的不准确性,可能会施加进一步的沉积后处理,例如表面加工,高压力滚动等。WAAM技术自1990年代以来就已经开发和研究,目前已被航空航天和汽车等几个行业采用,用于制造工业规模的组件。8,9近年来已经进行了进一步的发展,以通过打印大规模的桥梁从组件大小到结构水平的WAAM构造部分的规模。10,为了探索WAAM技术对大型结构的低成本制造的适用性,在各种载荷条件下和不同环境中,必须完全表征由常规钢制成的WAAM建筑零件(即相对便宜)。对于在服务过程中,工程组件或结构在服务过程中受到重复负载周期的工业应用,例如海洋结构,疲劳评估是设计和生活评估阶段的关键考虑。11 - 13尤其是出于生活预测目的,研究材料的疲劳行为至关重要,以更好地了解此类组件中的损害演变和失败行为。因此,必须对由各种合金制成的WAAM构建组件的疲劳行为进行可行性研究,以检查WAAM技术和特定合金在工业应用中的适用性,其中组件或结构受到重复的环状应力。虽然在WAAM建造的零件14,15且偶尔不锈钢的WAAM建造零件中提供了一些有限的疲劳裂纹增长(FCG)数据,但更有效的低碳钢的疲劳响应尚未探索,尚待在诸如Off-Shore off-Shore off-shore wind之类的较不安全临界行业中应用。知道钢合金是在离岸应用中制造金属结构中使用的最合并的材料类型,对WAAM建筑零件的FCG行为进行了进一步研究
疲劳被称为工程结构中失败的主要模式之一,通常会经受循环载荷条件。在工程结构中采用的Al-loys的机械和断裂特性可能会受到严重环境条件(例如恶劣的腐蚀性环境)的运行的影响,从而导致其使用寿命期间结构和组件的成熟失败[1]。因此,为了实现延长寿命,必须提高工程结构的疲劳性能。从历史上看,许多属性和表面处理技术已被开发并实施,以促进工业应用中的疲劳寿命。正在磨削机械技术的一个例子,该技术被广泛用于在各种工业应用中获得延长的疲劳生活。使用这种技术,应消除应力浓度区域,尤其是在焊缝上,以降低局部应力水平,从而增加疲劳寿命[2]。除了含有的技术外,还可以隔离或与机械设计修改一起隔离或结合使用各种表面处理方法。在广泛的工业应用中实施的最著名的表面处理技术是对[3 E 7]的射击[3 E 7],激光冲击式[8 E 10],深冷滚动[11 E 15]和Vibro Peening [16]。但是,不同表面处理技术的复杂性,成本,所需的穿透深度和效率在很大程度上取决于材料特性和操作负载条件。表面处理方法背后的一般思想是引入一个保护性层的压缩残留应力层,该层将减速工程组件或结构的外表面的裂纹启动和传播。此外,在表面处理过程中应变硬化和残留应力的形成将改变冶金特征,因此需要对微结构变化对随后的疲劳行为的影响进行充分研究,并在给定的材料和加载条件下进行理解[1]。已发现适用于制造大型组件和结构的金属添加剂制造(AM)的有效的定向能量沉积(DED)工艺是电线弧添加剂制造(WAAM)技术。这种DED制造技术也可以用于重建和维修目的,可产生近乎形状的组件,而无需进行编组工具或模具。waam提供了巨大的潜力,可以节省成本,交货时间和材料浪费,并提高材料效率和提高的综合性能[17,18]。然而,基于焊接的制造过程引入了残留的压力和折磨,会影响疲劳寿命,并可能促进WAAM内置部分的裂纹启动和传播过程[19 E 21]。另外,WAAM过程的另一个缺点是明显的表面波动,可以在加性
对电子束粉末床熔合 (PBF-EB) 和激光粉末床熔合 (PBF-LB) Inconel 718 的疲劳裂纹扩展行为进行了比较研究。PBF-EB Inconel 718 的裂纹遵循穿晶路径,扩展速度更快,而 PBF-LB 的裂纹遵循沿晶和穿晶路径的组合,其扩展速度较慢,与锻造对应物相当。PBF-EB Inconel 718 中的主疲劳裂纹在微观尺度上呈现锯齿状路径,由于加工硬化率非常低,裂纹表面附近有密集的滑移痕迹。基于裂纹尖端场的数字图像相关 (DIC) 分析,可以使用应变能密度标准成功预测 PBF-EB Inconel 718 中的疲劳裂纹锯齿路径,该标准规定裂纹扩展遵循从裂纹尖端到弹塑性边界的最小距离方向。对于 PBF-LB Inconel 718,主要的疲劳裂纹在低 Δ K 时是直的,但在中和高 Δ K 范围内发生严重偏转。初始晶间裂纹和主裂纹路径偏转之间存在明显的相关性。这表明,一旦裂纹尖端周围塑性区的累积损伤达到临界值,晶间裂纹就会形成疲劳裂纹的新前沿,导致主裂纹路径偏转。基于DIC的裂纹尖端场分析得出的弹塑性断裂力学参数rp和ΔCTOD可以定性预测PBF-LB Inconel 718的较低裂纹扩展速率。
摘要 近年来,为了改善飞机涡轮盘的疲劳性能,镍基高温合金的制造工艺取得了重大进展,从而导致晶粒尺寸减小。事实上,粒度的变化会影响疲劳裂纹的起始模式以及材料的疲劳寿命。本研究旨在研究新开发的镍基高温合金在双轴平面载荷下的疲劳行为。在不同应力比下进行低周疲劳 (LCF) 试验,以研究多轴应力状态对材料疲劳寿命的影响。使用数字图像相关 (DIC) 技术获得全场位移和应变测量以及裂纹起始检测。给出了与不同载荷比相关的结果,并给出了适当的双轴寿命预测。提到了每种载荷情况下的裂纹检测、应变幅度和裂纹起始循环数与三轴应力比的关系。通过扫描电子显微镜的断口研究发现,疲劳裂纹的萌生机制与三轴应力比无关,大多数疲劳裂纹都是从表面下的碳化物萌生的。关键词 – 多轴疲劳、十字形试样、镍基高温合金
对于充分的阴极保护,疲劳裂纹起始阻力略优于在空气中,而疲劳裂纹扩展速率与在空气中大致相同。过度阴极保护略微降低了疲劳裂纹起始阻力,但并未使其低于空气中的水平。应力集中系数为 2.0、3.5 和 5.0 的缺口试样的疲劳阻力随应力集中系数的增加而降低。过度阴极保护通过在裂纹内产生钙质氧化皮沉积物来降低疲劳裂纹扩展速率,从而降低了应力强度因子的有效范围。如果将当前的疲劳起始和裂纹扩展数据与其他关于 ASTM A710 钢在海水中的腐蚀疲劳研究的已发表数据进行比较,则当前结果与那些数据高度一致。
baaa-acro.com › uploads › 2016/04 PDF 作者:CA Board · 1948 — 作者:CA Board · 1948 限制,并且它已正确加载到参考...这些飞机的两侧都有疲劳裂纹......民航管理局物理。