孔擠壓強化工藝對疊層元件疲勞壽命影響分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在飛機結(jié)構(gòu)上,疲勞問題最嚴(yán)重的地方就是緊固孔,孔擠壓強化是目前最有效的提高結(jié)構(gòu)疲勞壽命的方法之一,普遍應(yīng)用于飛機抗疲勞強化工藝中。在實際的應(yīng)用中,為了保證孔的同心同時提高工作效率,帶孔元件通常是疊層進行加工和擠壓的。為了更真實的模擬實際情況,有必要對疊層元件的孔擠壓進行研究。
  本文作為材料延壽工藝對材料疲勞壽命的行為影響工作的一部分,從分析孔擠壓強化工藝過程出發(fā),采用三維非線性有限元方法,通過MSC.Patran/Marc軟件

2、建立了7075鋁合金、Ti-6AL-4V鈦合金和2024鋁合金組成的疊層元件有限元模型,對芯棒擠壓和襯套擠壓強化過程進行了仿真,分析了不同強化方式下的殘余應(yīng)力分布。分別將疊層元件擠壓與單層元件擠壓、芯棒擠壓與襯套擠壓后的殘余應(yīng)力場進行了對比,結(jié)果表明疊層擠壓與單層擠壓無明顯區(qū)別,對疲勞壽命影響不大;襯套擠壓強化效果比芯棒擠壓要好。同時,還將仿真結(jié)果與X射線衍射測量結(jié)果進行了對比,試驗測得的殘余應(yīng)力比有限元結(jié)果要小,離孔較遠(yuǎn)處吻合較好。此

3、外,本文還將擠壓量和摩擦系數(shù)對孔擠壓強化過程的影響進行了分析,從分析結(jié)果可以看出,擠壓量對孔擠壓強化殘余應(yīng)力分布有較明顯影響,而摩擦系數(shù)對孔擠壓強化殘余應(yīng)力分布影響很小。
  在殘余應(yīng)力場分析的基礎(chǔ)上,本文還對不強化、芯棒擠壓和襯套擠壓模型施加循環(huán)疲勞載荷,得到了加載后的應(yīng)力和應(yīng)變。根據(jù)確定的危險單元,對低、高兩種應(yīng)力水平下的危險單元分別采用應(yīng)力疲勞和應(yīng)變疲勞方法估算了模型的疲勞壽命。
  此外,對不強化、芯棒擠壓和襯套擠壓

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