焦胜博
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程礼
,
陈煊
,
高潮
,
冯宇
,
陈皎
,
鲁凯举
稀有金属材料与工程
运用超声疲劳试验系统和MTS液压伺服疲劳试验系统开展了Ti-6Al-4V钛合金在不同加载频率下的超高周疲劳试验,使用扫描电镜观察了试样断口形貌并对超高周疲劳试验数据进行了可靠性疲劳寿命分析.结果表明:疲劳循环周数超过107以后,Ti-6Al-4V钛合金试样依然会发生疲劳断裂,不存在传统意义上的疲劳极限.裂纹萌生于试样表面和次表面,随着应力水平降低,萌生位置由表面向次表面转变;试样断口平坦,裂纹源呈现类“鱼眼”特征,裂纹萌生于材料次表面微观组织不均匀处,周围出现黑色颗粒海绵状特征;20 Hz和20 kHz两种频率下的试验数据吻合良好,加载频率对材料的疲劳性能没有明显影响;Ti-6Al-4V钛合金材料的超高周疲劳寿命服从3参数威布尔分布,采用单侧容限系数法建立了不同置信度和不同存活率下的疲劳寿命模型,给出了p-γ-S-N曲线.
关键词:
超高周疲劳
,
Ti-6Al-4V
,
频率效应
,
威布尔分布
,
可靠性寿命
,
p-γ-S-N曲线
曾智
,
李玉龙
,
郭亚洲
,
陈煊
,
王雷
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.3.014
利用电子万能实验机及分离式Hopkinson拉杆对玻璃纤维增强复合材料S4C9-1200/SY14的两种不同铺层角度层合板([0]16和[±45]4S)进行了应变率为10-3～ 103s-1下的单轴拉伸力学性能测试.从应力应变曲线和试样破坏断口分析了材料的应变率效应、纤维损伤和界面脱粘损伤.实验结果表明:[0]16层板破坏时表现出典型的不规则脆性破坏,纤维的损伤具有初始门槛值,而纤维的强化存在应变率门槛效应.[±45]4S层板主要破坏方式是纤维与基体的脱粘,损伤发展近似线性.应变率高于强化门槛时,[±45]4S层板表现出极强的应变率依赖性,极限强度能提高10％ ～50％.
关键词:
玻璃纤维复合材料
,
应变率效应
,
强化门槛
,
损伤门槛
,
损伤演化
陈煊
,
程礼
,
陈卫
,
李玉龙
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160330.002
采用分离式Hopkinson拉杆装置和电子万能试验机研究了二维C/SiC复合材料在4种应变率(0.001、0.010、90.000和350.000 s-1)下的拉伸力学性能,计算并验证了动态试验中的应力平衡状态;采用SEM分析了复合材料在不同应变率下的破坏断口和失效机制;建立了复合材料包含损伤和应变率相关的本构方程.结果表明:二维C/SiC复合材料的应力-应变曲线都表现出非线性的特征.随着应变率的增加,二维C/SiC复合材料的拉伸强度从204MPa增加到270 MPa,增加了33％,这表明复合材料的拉伸强度具有较强的应变率敏感性.复合材料在准静态和动态加载下表现出不同的破坏模式是由材料内部界面行为的应变率效应造成的.
关键词:
C/SiC复合材料
,
动态拉伸
,
应变率效应
,
应力平衡
,
本构方程
