[发明专利]一种大厚度高强度铝合金板疲劳裂纹扩展试验方法

摘要

本发明公开了一种大厚度高强度铝合金板疲劳裂纹扩展试验方法，其包括加工试样和开展疲劳裂纹扩展试验两步，其中，加工的试样为单侧裂纹板拉伸试样，厚度为B、宽度为W，厚侧预置初始线切割缺口，开展疲劳裂纹扩展试验包括设定疲劳载荷、开展调试试验和开展疲劳裂纹扩展试验三步，每一步均采用半幅降载勾线法进行疲劳载荷的加载。本发明的有益之处在于：利用现有的疲劳试验机即可进行厚度20mm～100mm的铝合金板疲劳裂纹扩展试验，为金属结构疲劳裂纹扩展寿命的准确预测、保证机械设备安全运行提供了一套切实可行且行之有效的试验方法。

主权项

1.一种大厚度高强度铝合金板疲劳裂纹扩展试验方法，其特征在于，包括以下步骤：Step1、加工试样加工多个单侧裂纹板拉伸试样，试样的厚度为B、宽度为W，B的取值不超过疲劳试验机夹头的最大夹持宽度，W的取值与疲劳试验机夹头的最大夹持厚度保持一致，采用线切割技术在试样的一侧预置初始线切割缺口，初始线切割缺口的深度为a₀；Step2、开展疲劳裂纹扩展试验Step 2.1、设定疲劳载荷疲劳载荷为常幅载荷，正弦波形，应力比为0.06，加载频率为10Hz，常幅加载幅值为P1，采用半幅降载勾线法进行疲劳载荷的加载，即试验过程中每隔N1个疲劳载荷幅值为P1的循环周期，加入N2个疲劳载荷幅值为P2的循环周期，此N2个循环周期称为一个勾线阶段，保持勾线阶段的平均应力与常幅加载的平均应力一致，加载幅度降低到常幅加载幅度的一半；Step 2.2、开展调试试验取一部分试样采用半幅降载勾线法进行疲劳载荷的加载直至试样断裂，试验中调整P1、N1和N2，直至目视可见的勾线超过5条；Step 2.3、开展疲劳裂纹扩展试验根据调试试验确定的P1、N1和N2，对剩下的试样采用半幅降载勾线法进行疲劳载荷的加载直至疲劳断裂发生，试验过程中对试样两侧表面裂纹进行裂纹长度的观察、测量与记录。