ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜电偶腐蚀的边界元仿真研究

通过电化学实验测得ZL115铸铝合金和C41500海军黄铜的极化曲线。基于边界元法,以极化数据作为边界条件,建立了铝合金表面涂层损伤后与黄铜接触时的电偶腐蚀模型并进行仿真。结果表明:铸铝合金活性随电解液浓度的升高而增加,耐蚀性降低;相同条件下,黄铜变化微弱。电解液浓度和液膜厚度的增加均会加剧电偶腐蚀,相较而言,液膜厚度的影响更为强烈;阴阳极面积比的增加会明显增大电偶腐蚀中阳极处的局部腐蚀电流,即加剧阳极损耗;阴阳极间距的增加会在一定程度上削弱电偶腐蚀,但这种削弱效果十分有限。     

T300/BPM316复合材料层合板的载荷放大系数确定

在加速飞机复合材料结构耐久性验证的试验过程中,载荷放大系数(LEF)的求解精度对试验持续时间有着重要的影响。以铺层方式为[45/-45/0/0/-45/90/0/90/45/0]_s 的T300/BPM316 复合材料层合板为研究对象,采用改进的联合威布尔分布分析复合材料的疲劳寿命分散性,并运用MATLAB 软件编写程序,计算得到其部件的载荷放大系数。结果表明:在该文研究范围内,T300/BMP316 复合材料层合板的载荷放大系数随试验持续时间的增加而减小;部件试验件数对耐久性验证试验的可靠性影响很小,对载荷放大系数的影响可忽略不计;验证了采用改进的联合威布尔分布的联合载荷放大系数法的正确性,并发现其不受原始载荷放大系数法的求解限制,具有推广应用价值。     

LY12试件厚度及微弧氧化膜厚对疲劳性能影响

微弧氧化是一种新兴的表面处理技术,利用微弧氧化技术在铝及铝合金材料表面生成陶瓷层,该膜层耐磨,耐腐蚀,耐高温冲击等性能明显优于传统阳极氧化膜.本文对试件厚度与LY12-CZ铝合金微弧氧化膜层厚度关系进行了研究.研究表明,试件厚度影响微弧氧化后不同膜厚的试件疲劳特性,试件厚度为2 mm时,膜厚10～20 μm微弧氧化对试件疲劳寿命有提高;试件厚度3 mm时,膜厚10～25 μm,微弧氧化使试件疲劳寿命略有降低;预腐蚀疲劳实验表明,微弧氧化试件腐蚀疲劳寿命比普通阳极化试件的腐蚀疲劳寿命高.     

CF8611/AC531复合材料性能及与7B04铝合金电偶腐蚀的电化学研究

借助电化学工作站、扫描电镜和能谱仪等设备,测量了CF8611/AC531复合材料的正面(FS)试件和侧面(SS)试件及7B04-T74铝合金在3.5%(质量分数,下同)NaCl或3.5%NaCl+12.5%Cu_2SO_4电解液中的极化曲线及电偶腐蚀参量,并观测了微观形貌;基于电化学理论、稳态腐蚀场和参数化扫描,建立了复合材料磨损状态下二者的电偶腐蚀动态模型。结果表明:该型复合材料性能稳定,但原始表面存在碳纤维裸露缺陷,缺陷位置常在碳纤维束重叠区,密度均值4.3个/mm^2,面积均值0.0184mm^2/个;阴极反应速率与缺陷面积密切相关,据此划分了活性阴极区和惰性阴极区;电偶腐蚀中,铝合金的主要腐蚀形式为点蚀,未见复合材料失效;电偶腐蚀有限元模型有效、可用,总电偶电流I_g与缺陷面积S正线性相关;当S_FS∶S_SS约为5.53∶1时,二者对7B04-T74铝合金的电偶效应相同。     

不同液膜厚度下电偶腐蚀当量折算研究

搭建薄液膜厚度测量与控制装置,采用微距参比电极后置法组建三电极体系,测量了在3.5%(质量分数,下同)NaCl不同液膜厚度下2024铝合金和TA15钛合金极化曲线和电偶电流,得到了不同厚度液膜下两种材料的电化学动力学参数;建立了基于薄壳电流分布的Comsol腐蚀仿真模型,得出了不同液膜厚度下的电偶电流以及电偶腐蚀与无电偶腐蚀时的当量折算系数。结果表明,利用仿真模型得到的电偶电流值与试验值吻合较好,50μm液膜厚度下的电偶电流约是溶液状态的25倍,随着液膜厚度的增大,电偶电流的下降速度逐渐增大,当液膜厚度达到1 000μm时,电偶电流趋近于溶液状态;50μm和100μm液膜厚度下电偶腐蚀折算系数约为无电偶状态下的5倍,当液膜厚度超过100μm时,折算系数急剧下降,到1 000μm时无论有无电偶腐蚀其折算系数均基本趋于1。     

直升机尾减速器机匣疲劳试验方法研究

根据减速器机匣疲劳损伤应力循环的动、静应力包罗线方法确定了疲劳试验加载方案;根据设计载荷谱或飞行实测,确定各载荷作用点的状态载荷并编制了疲劳试验谱;根据减速器机匣的受力形式,完成减速器机匣疲劳试验装置的设计。结果表明,该试验装置既可以考虑高频动载荷的影响,又能简化疲劳试验的加载程序,明显缩短了疲劳试验的周期。     

Cl-和H+对2024-T3铝合金初期腐蚀的协同效应

利用电化学工作站、光学显微镜和扫描电镜等设备,测量并观察了2024-T3铝合金在不同Cl~-和H~+ 浓度水溶液中的极化曲线、开路电位及微观腐蚀形貌;建立了用于双因素协同效应分析的数学模型,量化了Cl~-浓度和H~+ 浓度对铝合金初期腐蚀速率的主效应、协同效应以及简单效应,探讨了二者的协同作用机制。结果表明:Cl~-和H~+ 浓度增加,铝合金腐蚀加剧,但表观腐蚀形貌未改变;置信度为0.005时,Cl~-和H~+ 浓度对腐蚀速率的主效应及协同效应显著,由主到次可排序为H~+ 、Cl~-、H~+ ×Cl~-(协同效应),二者的简单效应亦有显著性差异;二者通过改变钝化膜性质来影响铝合金初期的腐蚀行为,在不同浓度水平下,主导钝化膜破坏的反应有所不同,当H~+ 浓度较高时,钝化膜的溶解破坏占据主导地位,当H~+ 浓度较低时,Cl~-和H~+ 对钝化膜的协同破坏占据主导地位。     

基于改进Voronoi的高强铝合金微观结构的跨尺度模拟

通过改进Voronoi方法建立含有夹杂粒子的2A12铝合金微观晶粒结构模型。将内聚力模型中的位移-驱动力之间的关系嵌入到Voronoi晶界之间进行微观晶粒结构的有限元模型分析,并通过有限元子模型技术,建立微观晶粒结构到宏观结构的跨尺度有限元模型。结果表明:改进的Voronoi方法可较好地模拟铝合金显微组织结构;不同形状(a/b)和位置(θ)的夹杂粒子对脱黏应力有着较大影响。基于微观晶粒结构得出宏观的应力-应变关系曲线,实现高强铝合金材料的跨尺度分析。     

飞机结构的腐蚀防护与腐蚀疲劳研究的发展趋势

介绍了飞机结构腐蚀监控与防护、腐蚀疲劳和腐蚀防护用品应用等方面的国内、外研究现状及发展趋势。重点阐述了防腐蚀用品(CPCs,主要是缓蚀剂)的应用及其对飞机结构疲劳寿命及疲劳裂纹扩展影响的研究现状,并预测了其发展趋势。