高速動車組鋁合金車體用材基本疲勞性能研究.pdf

1、交通工具的輕量化對高速列車進(jìn)一步提速，降低能源消耗和減少輪軌磨耗有著巨大的意義。鋁合金材料作為一種成熟的輕金屬材料，在交通運(yùn)輸上的大量應(yīng)用已被公認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)輕量化的重要途徑。對其疲勞性能進(jìn)行深入研究，具有重要的工程意義。本文根據(jù)南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司具體的試驗(yàn)要求，針對忠旺鋁材公司和南山鋁業(yè)公司生產(chǎn)的六系、七系鋁合金車體材料，基于疲勞可靠性理論，提供了疲勞性能試驗(yàn)的測試方法和數(shù)據(jù)采集方法。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)及電鏡分析微觀形貌，得出試驗(yàn)

2、結(jié)論。最后針對疲勞累積損傷理論進(jìn)行探究與論證。
　　本文主要作了以下五個方面的工作:
　　1.利用MTS疲勞試驗(yàn)機(jī)以及Zwick高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，采用單點(diǎn)法、升降法與成組法對四種鋁合金車體材料的疲勞性能進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)可靠性理論，求出鋁合金車體材料在置信度r=95％，存活率p=50％、90％、99％的P-S-N曲線。
　　2.利用濃度為3.5％的NaCl溶液處理試樣，模擬出動車組實(shí)際運(yùn)行的腐蝕工況，采用成組法對鋁合金車體材

3、料的疲勞性能進(jìn)行試驗(yàn)，最終得到材料的P-S-N曲線。
　　3.基于試樣本身存在裂紋這一客觀事實(shí)，根據(jù)得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對鋁合金車體材料進(jìn)行疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)，得到da/dN-△K曲線。
　　4.根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)分析，利用掃描電鏡觀察分析試樣斷口的顯微結(jié)構(gòu)，最終獲得試驗(yàn)結(jié)論。
　　5.在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，基于線性累積損傷法則，研究應(yīng)力加載順序?qū)p傷臨界值的影響，并用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，驗(yàn)證理論。
　　本論文的