喻溅鉴
,
周储伟
复合材料学报
提出一种三维黏聚力界面损伤模型, 可以描述单调和交变载荷下层合复合材料混合型的分层损伤. 损伤用界面所经历过的最大位移间断来定义, 交变荷载下一个周期的加、卸载过程均考虑有损伤积累, 模型还考虑了单调和疲劳损伤的门槛效应和交变载荷下裂纹的闭合效应. 建立了包含该界面损伤模型的初始无厚度八节点等参界面单元, 并引入加速损伤的算法, 用一次计算循环代替若干次实际循环, 提高计算效率. 用该单元模型对某复合材料动部件疲劳分层裂纹的形成和扩展进行了模拟, 得到了分层裂纹前沿界面局部损伤和结构疲劳分层的发展规律, 模型预测的裂纹长度一荷载循环次数对数(α-logN)曲线和结构剩余刚度与试验数据吻合.
关键词:
层合复合材料
,
疲劳分层
,
损伤累积
,
黏聚力模型
,
界面单元
彭真
,
王振生
,
苏新
,
郭建亭
,
周兰章
,
汪梅
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15101501
采用电弧离子镀(AIP)技术在K417G合金表面制备了NiCrAlYSi涂层,利用HRS-2M型往复磨损试验机测试了K417G合金及NiCrAlYSi涂层室温至400℃以下的摩擦磨损特性,利用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段对合金和涂层的磨损表面形貌和横截面形貌进行观察和分析.结果表明:K417G合金的磨损率低于NiCrAlYSi涂层,300℃以下,合金摩擦系数高于涂层.室温下,合金和涂层磨损机制是疲劳脱层和环境致脆,环境致脆磨损机制源于室温空气中Ni3Al相的环境脆性;磨损过程中,磨损表面形成的新鲜表面中的Ni3Al相中的Al+与水汽反应生成原子态H且逐渐聚集,导致氢致环境脆性,并逐渐作用于磨损表面;磨损表面的裂纹源在γ/γ'界面处形核,裂纹既沿着γ/γ'界面扩展,又进入γ'晶粒,呈现沿晶和穿晶混合状.随磨损温度升高,Ni3Al相的环境脆性消失,合金和涂层磨损表面的环境致脆特征消失,磨损机制转变为黏着、犁沟、块状剥落和氧化磨损机制.
关键词:
K417G合金
,
NiCrAlYSi涂层
,
环境脆性
,
疲劳脱层
,
摩擦磨损性能
