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。     

螺栓连接单搭接件疲劳特性试验与全寿命估算方法研究

飞机搭接件结构在疲劳载荷下会产生裂纹并扩展,而目前对搭接件结构参数与其疲劳寿命的关系研究还不够系统,且寿命估算模型只考虑了全寿命的一部分。对不同结构参数的三螺栓单搭接件的疲劳特性进行了试验研究,并以现有工程方法为基础,构建了基于材料初始不连续状态的搭接件全寿命估算模型。结果表明,搭接件的疲劳破坏具有一定的隐蔽性,在一定条件下,采用直孔形式、增大孔间距和螺栓预紧力、减小孔直径等都可以改善搭接件的疲劳特性。数值估算结果与试验结果的对比表明,所建寿命模型具有一定的精度,能满足工程需要,计算结果和结论可作为该类结构损伤容限设计的参考依据。     

盐雾腐蚀环境对38CrMoAl钢动态力学性能的影响

对不同周期盐雾腐蚀后38Cr Mo Al钢开展了应变速率为0.001～3000 s-1的准静态和冲击拉伸试验,研究了盐雾腐蚀环境对38Cr Mo Al钢材料在高应变率条件下动态力学性能的影响,借助数字显微镜、FT-IR、SEM、EDS等手段对盐雾腐蚀后的38Cr Mo Al钢表面形貌、腐蚀坑深度、腐蚀产物成分和断口形貌等进行了分析。结果表明,腐蚀速率与盐雾腐蚀时间正相关,腐蚀加速过程遵循幂函数特征,腐蚀产物层对38CrMoAl钢的腐蚀起到促进作用;38Cr Mo Al钢的屈服强度随着应变率的提高而提高,随着腐蚀周期的增加而降低,盐雾腐蚀后的38CrMoAl钢断口呈现多处撕裂状特征,腐蚀时间越长,撕裂状痕迹越多,撕裂状断裂使得试件断口颈缩不再是均匀发展,导致屈服后抗拉强度下降,屈强比升高。对J-C本构模型中的应变率强化项和绝热软化项进行了修正,并加入了腐蚀修正参数,使得新模型可以准确地表征38CrMoAl钢在盐雾腐蚀环境中动态力学行为。     

铝合金腐蚀损伤及疲劳寿命分布特性的统计研究

用AFGROW软件计算了2024-T3铝合金的不同腐蚀损伤程度下的疲劳寿命，与实验数据比较吻合.建立了对腐蚀损伤和疲劳寿命分类的概率神经网络模型，输出结果表明：铝合金的失效模式：点蚀-晶间腐蚀-剥蚀，决定了腐蚀损伤和疲劳寿命的分布类型；对铝合金的腐蚀损伤和疲劳寿命，应用3种或2种分布类型，而非单一分布来表征其分布规律.      

结构腐蚀损伤定量预测方法对比研究

用BP人工神经网络(artificial neural简称ANN)算法分别对飞机结构材料、lCrl7不锈钢腐蚀损伤数据进行学习训练，建立了腐蚀损伤与环境条件的映射模型，并预测腐蚀损伤值。分析了三种预测方法的预测精度。得到了ANN预测的精度比灰色GM(1，1)模型及Logistic模型的预测精度高，且对数据有较好的适应能力的结论；采用ANN技术定量预测飞机结构腐蚀损伤是一种较好工程方法。     

LY12CZ材料微弧氧化后抗腐蚀及抗疲劳性能研究

用微弧氧化方法，在LY12CZ基体上制备了陶瓷层，对陶瓷层进行中性盐雾加速预腐蚀，然后进行疲劳特性研究。结果表明，阳极化处理的试件表面有黄褐色锈斑，微弧氧化陶瓷层表面有点蚀和灰白色斑点。陶瓷层的耐蚀性随膜厚的不同变化不大；疲劳特性与表面阳极化处理的试件相比有所提高，膜厚为15μm、20μm、25μm的试件的平均循环次数分别提高17％、7．8％、30．1％，与未腐蚀试件相比分别降低43．4％、44．7％、50．9％、13．8％；15μm陶瓷层腐蚀疲劳断口膜层与基体结合较好，其它膜层都有脱落。     

铝合金结构腐蚀损伤性能评价指标

以试验为基础，结合有限元方法对遭受腐蚀损伤的铝合金结构性能进行了研究。将铝合金试验件在不同的腐蚀条件下进行预腐蚀，对预腐蚀后的试件进行疲劳加载试验。利用光学显微镜和扫描电镜对腐蚀损伤形貌进行观测和分析，对描述铝合金腐蚀损伤性能的两个关键参数：腐蚀损伤度、腐蚀损伤平均深度进行了实验观测和有限元分析。结果表明这两个参数可以作为铝合金结构腐蚀损伤性能的评价指标。     

飞机结构腐蚀损伤分布规律研究

选取四种分布对现役飞机结构腐蚀损伤进行统计特征研究。结果表明最大腐蚀深度服从三参数Weibull分布 ,该分布较好地反映了腐蚀损伤累积规律。统计检验采用Pearson统计量—线性相关系数r方法进行。满足假设分布的临界r值采用r -t分布函数变换得到。采用相关系数优化法求得三参数Weibull分布的位置参数。     

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.