LY12铝合金微动腐蚀特性及损伤机制研究

微动广泛存在于航空航天等各种机械构件中,加速构件接触表面及表层裂纹的萌生与扩展.由于海军飞机服役环境的复杂性,铝合金构件腐蚀相当严重,因此了解铝合金微动腐蚀规律具有极其重要的作用,有助于减少微动腐蚀,为老龄飞机的维护提供更多技术指导.结合微动损伤理论分析了铝合金在大气和盐水中的微动特性,总结了微动磨损过程主要的损伤机制...     

飞机结构搭接件腐蚀试验研究

分析了导致海军飞机结构腐蚀的主要因素,基于飞机地面停放环境谱,对航空LY12CZ铝合金等多种材料搭接试验件进行了5,10,15,20,30等多个当量年限的加速腐蚀试验及修复后加速腐蚀试验及海洋环境下的暴露试验,利用显微镜对试件表面涂层、金属基体材料腐蚀情况进行观察和测量,根据腐蚀评价指标对试验件腐蚀状况进行了分析比较,...     

飞机地面局部气候环境研究

飞机结构腐蚀疲劳寿命研究主要依靠典型结构件(疲劳+腐蚀)代替全尺寸机体结构进行试验和分析,因此,在机场总体环境谱基础上进一步分析飞机局部环境谱有着重要意义。首先根据模糊聚类分析方法,将飞机舱室压缩、简化分类为3种状态:开式、半开式和封闭式,然后采用实测温度、相对湿度的方法,获得飞机地面停放局部气候环境参数的大量数据,并建立气象参数与飞机各类舱室以及同类舱室参数间的线性关系。通过这些关系式和机场环境谱,就可以确定飞机局部舱室所经受的腐蚀环境历程,编制局部环境谱,为进一步选择典型结构件提供依据。     

飞机结构局部环境谱及加速腐蚀当量谱

引言飞机结构腐蚀疲劳研究的基础性工作之一是编制飞机结构的环境谱,而环境谱可分为地面停放环境谱、空中飞行环境谱、局部部位环境谱,这三者间有着内在的联系,其中地面停放环境谱是最基础的。飞机结构局部环境谱反映了局部部位的腐蚀环境时间历程,在研究飞机结构关键...     

铝合金结构腐蚀疲劳裂纹扩展与剩余强度研究

 在3.5%NaCl腐蚀溶液环境下对含中心孔LY12 CZ铝合金紧固件的疲劳裂纹扩展进行了试验研究,得到3种不同频率下紧固件的腐蚀疲劳裂纹扩展曲线。试验结果说明,随着频率的增加,腐蚀疲劳裂纹扩展速率逐渐降低,腐蚀溶液中疲劳裂纹扩展速率比在空气中大。以试验数据为基础,结合裂纹扩展分析软件AFGROW,提出一种可以用数值方法模拟腐蚀疲劳裂纹扩展的方法,模拟结果和试验结果符合较好。对紧固孔试验件利用2种失效模式进行了剩余强度分析,得到腐蚀环境下紧固孔结构的剩余强度曲线。     

高应变率条件下38CrMoAl钢的动态力学行为及失效模型

38CrMoAl钢是飞机某频繁经受冲击载荷结构的主要材料，为了获得该钢在冲击载荷下的力学行为和失效参数，本文对38CrMoAl钢开展了准静态试验、应变率从650 s^-1至5 500 s^-1的动态力学试验以及应力三轴度试验，对材料的金相组织和断口形貌进行了微观观察分析，最后基于试验结果确定了材料的修正强度模型和失效模型参数。试验结果表明，38CrMoAl钢具有较强的应变率敏感性，材料屈服强度随着应变率的增加具有正应变率强化效应，应变率在10^-3~5 500 s^-1的范围变化时，屈服应力从450 MPa上升到了1 085 MPa，应变率为5 500 s^-1时材料的屈服应力达到了准静态条件下的2.41倍。对材料组织的微观观察分析发现材料主要由呈现颗粒状的回火索氏体组成，材料在高应变速率加载下其塑性发生了下降，断口由韧窝型塑性断口向局部解理断面发生转变，韧窝尺寸也随着应变率的升高而变小。对Johnson-Cook（J-C）强度模型中的应变率强化项进行了修正，使修正后的本构模型可以更有效地描述38CrMoAl钢的动态力学行为，最后结合数值模拟方法确定了材料的J-C失效准则参数。     

飞机蒙皮表面处理新技术

介绍了飞机蒙皮常用的表面处理方法,概述了铝合金微弧氧化技术生成的陶瓷层的耐磨、耐蚀、强度、疲劳性能等,微弧氧化处理的陶瓷层具有优良特性,为微弧氧化技术推广到飞机蒙皮的表面处理上奠定了基础。     

基于图像的腐蚀损伤及疲劳寿命研究

在实验室环境下,对航空LY12CZ铝合金试件进行了腐蚀试验,然后采用图像处理的方法,提取了孔蚀率、点蚀坑分形维数、点蚀坑半径3种腐蚀形貌特征值,通过灰色预测方法对腐蚀形貌特征值与腐蚀损伤之间的关系进行了研究,得到了基于形貌特征值的GM(1,3)腐蚀损伤预测模型。在此基础上,利用AFGROW软件建立了断裂力学模型,对不同腐蚀形貌特征条件下LY12CZ试件的疲劳寿命进行了计算与讨论。结果表明,试件的疲劳寿命与其表面腐蚀形貌密切相关,3种腐蚀形貌特征值均与试件的疲劳寿命负相关。此外,基于腐蚀形貌特征值计算得到的疲劳寿命值与利用实测点蚀坑深度计算得到的疲劳寿命值吻合较好,平均相对误差为8.84%。     

当量加速试验条件下铝合金腐蚀形态演化规律

描述了工程结构的腐蚀形貌变化规律,这对于其剩余强度及寿命评估十分重要.根据实际环境数据编制的当量加速腐蚀试验谱,实验室条件下加速腐蚀约7 d与外场暴露1 a相当,对2806铝合金包铝材料进行当量11 a的腐蚀试验;采用KH-7700三维显微镜对腐蚀损伤进行观察和测量;用深度c,宽度2a,无量纲的斜率比AR和Are-Box(AB)等参数作为腐蚀损伤的表征量,得到了备表征量随腐蚀时间的变化关系.     

多缺口应力集中系数有限元研究

利用ANSYS5.7软件对半无限大板多重边缺口和半无限大体多重面缺口的应力集中系数进行了计算，该方法简单易行，省时省力；并将所得数据与试验结果作了对比，两者吻合较为一致，说明利用该软件分析多重应力集中问题有效可行。研究结果表明：二维和三级多缺口应力集中变化规律十分相似，在缺口排列方向承受单向拉力（压力）时，多缺口的存在可以缓和集中应力，松驰作用随缺口数的增加而增加，端部缺口应力集中较高，而中间缺口应力集中较低；对于半无限大体面缺口，在缺口排列垂直方向承受单向拉力（压力）时，多缺口的存在加剧集中应力，加剧作用随缺口数的增加而增加，当缺口相切时，加剧作用最大。