2024鋁合金緊固孔的疲勞性能研究.pdf

1、2024鋁合金是目前應(yīng)用最多的航空材料之一，一般被用來制作飛機承重結(jié)構(gòu)件和連接件。由于在飛機上對一些重要的連接件的疲勞性能有嚴(yán)格要求，而緊固孔又是最容易產(chǎn)生疲勞裂紋的地方，所以對2024鋁合金緊固孔進(jìn)行疲勞性能研究是非常有必要的。
　　本文系統(tǒng)地研究了三種不同的2024鋁合金緊固孔的疲勞性能，分別是光孔（無螺紋）、切削螺紋和內(nèi)擠壓螺紋。每組試樣分別在三種不同的最大交變應(yīng)力σmax的條件下進(jìn)行疲勞試驗。分析各組所得疲勞壽命數(shù)據(jù)的差異

2、，以及隨σmax變大對各組試樣疲勞壽命的影響。本文采用線性擬合的方法找出相同應(yīng)力下各組疲勞壽命數(shù)據(jù)的最優(yōu)分布概型，并據(jù)此得到每組試樣在高可靠度下的疲勞可靠壽命。最后為了進(jìn)一步了解緊固孔的疲勞失效機制，本此實驗通過掃描電鏡觀察每種緊固孔疲勞斷面的形貌特征，并分析疲勞裂紋擴展機理。主要得到以下的結(jié)果：
　　在不同最大應(yīng)力下內(nèi)擠壓螺紋的疲勞壽命總體大于切削螺紋和光孔的疲勞壽命。此外,發(fā)現(xiàn)隨著最大交變應(yīng)力σmax增加時，內(nèi)擠壓螺紋的疲勞壽

3、命與光孔和切削螺紋的疲勞壽命的差距逐漸縮小。
　　通過線性擬合的方法得到各組疲勞數(shù)據(jù)的最優(yōu)分布概型，其中只有切削螺紋的疲勞壽命分布最符合正態(tài)分布,其他試樣的疲勞壽命的分布規(guī)律則更符合三參威布爾分布。在高可靠度下，內(nèi)擠壓螺紋的疲勞可靠壽命最長，切削螺紋次之，光孔最短，這也說明內(nèi)擠壓螺紋的疲勞可靠性優(yōu)于其他兩種。
　　通過對三種緊固孔疲勞斷口的形貌分析，發(fā)現(xiàn)一般內(nèi)擠壓螺紋中的疲勞源有多個，都位于螺紋的牙尖處，其中擠入端第一個螺紋