[发明专利]一种三维增材修复后寿命增益的评价方法

说明书

本申请提供了一种三维增材修复后寿命增益的评价方法，所述评价方法包括：对试验件施加周期性疲劳载荷，获得与修复前的裂纹相同或相似的自然生成裂纹；对具有自然生成裂纹的试验件进行三维增材修复；对修复后的试验件进行疲劳考核，获取所述试验件的疲劳寿命，同时，对具有裂纹的未修复试验件进行疲劳考核，获取所述试验件的未修复的疲劳寿命；根据修复后的疲劳寿命及未修复的疲劳寿命确定修复所带来的寿命增益。本申请的三维增材修复后寿命增益的评价方法具有试验简单、高效的特点，能够通过最小的资源消耗准确评估三维增材修复的效果。

技术领域

本申请属于疲劳试验领域，特别涉及一种三维增材修复后寿命增益的评价方法。

背景技术

飞机机体主承力构件由于所承受载荷大，易出现疲劳裂纹，一旦破坏将直接危及飞行安全。这类构件结构复杂、施工通路狭小同时还常处于燃油环境中，对裂纹的修复手段限制较为苛刻。传统的螺栓连接补强和胶接补强修理方式，以及搅拌摩擦焊等均难以胜任。为此提出了三维增材修复主承力构件的修理方法，该方法基于射流原理，通过高压气体带动喷涂粒子，形成高速粒子射流，与待修复构件碰撞发生剧烈的塑性变形，在待修复构件表面形成沉积层(喷涂体)。

增材修复通过喷涂体分担基体载荷，降低基体应力，延缓或抑制裂纹扩展，提高基体寿命。然而对于三维增材修复后寿命增益的确定，现有技术中却缺乏有力的验证支撑。

发明内容

本申请的目的是提供了一种三维增材修复后寿命增益的评价方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请提供的技术方案是：一种三维增材修复后寿命增益的评价方法，所述评价方法包括：

对试验件施加周期性疲劳载荷，获得与修复前的裂纹相同或相似的自然生成裂纹；

对具有自然生成裂纹的试验件进行三维增材修复；

对修复后的试验件进行疲劳考核，获取所述试验件的疲劳寿命，同时，对具有裂纹的未修复试验件进行疲劳考核，获取所述试验件的未修复的疲劳寿命；

根据修复后的疲劳寿命及未修复的疲劳寿命确定修复所带来的寿命增益。

在本申请优选实施方案中，在对所述试验件施加周期性疲劳载荷前，在所述试验件上设置一豁口，以引导所述自然生成裂纹在所述豁口处生成。

在本申请优选实施方案中，所述豁口的形状为楔形。

在本申请优选实施方案中，所述豁口通过线切割工艺生产。

在本申请优选实施方案中，施加的所述周期性疲劳载荷为0～30％σb的等幅谱，且加载频次在10Hz以内，其中σb为抗拉强度。

在本申请优选实施方案中，所述寿命增益为式中，δ1为喷涂修复后的试验件寿命，δ2为未喷涂的试验件寿命。

本申请的三维增材修复后寿命增益的评价方法具有试验简单、高效的特点，能够通过最小的资源消耗准确评估三维增材修复的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。

图1为本申请的三维增材修复后寿命增益的评价方法示意图。

图2为本申请中试验件预制示意图。

图3为本申请中试验件修复后示意图。

图4为本申请中试验件修复后剖面图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。