双剪连接件及双耳连接耳片疲劳寿命估算的逐次累计求和算法

作者：陈迪; 李钰; 张亦波; 宋颖刚; 熊峻江^*

来源：北京航空航天大学学报, 2019, 45(06): 1175-1184.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0603

• 疲劳
• 裂纹
• 寿命
• 连接件
• 扫描电子显微镜(SEM)

为了研究复杂连接件疲劳失效机理和估算其裂纹形成和扩展寿命,在双剪连接件和双耳连接耳片疲劳试验的基础上,首先,通过扫描电子显微镜(SEM)分析,研究了其破坏模式和机理,并利用断口定量反推技术判读了疲劳裂纹形成与扩展寿命。然后,根据应力严重系数法,建立了复杂连接件疲劳性能S-N-L(疲劳应力-寿命-应力严重系数)曲面;利用该曲面,发展了复杂连接件疲劳裂纹形成寿命估算算法;基于断裂力学理论,推导出裂纹扩展长度与扩展角度公式,建立了疲劳裂纹扩展寿命估算的累计求和算法。最后,运用寿命估算方法,估算了双剪连接件的疲劳裂纹形成寿命、双剪连接件和双耳连接耳片的裂纹扩展寿命,预测结果与断口判读结果吻合良好。本文寿命估算方法为复杂连接件疲劳定寿提供了理论依据。

• 单位
  北京航空航天大学; 中国航发北京航空材料研究院; 上海飞机设计研究院