铝合金板广布疲劳损伤载荷谱加重的数值分析.pdf

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1、第45卷第1期2013年2月南京航JournalofNanjing空航天大学学报v01．45UniversityofAeronautics&AstronauticsFeb．No．12013铝合金板广布疲劳损伤载荷谱加重的数值分析王芳丽童明波王欢欢朱书华(南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室，南京，210016)摘要：在三排45孔铝合金试验件裁荷加重试验基础上，对谊模型进行了细致的有限元计算，系统地分析了广布损伤裂纹尖端相互影响因子分布争栽荷加重裂纹扩展规律。结果表明：对于两个裂纹参数a；和a；影响的裂纹尖端相互影响因子犀，随着a，的增加而增加，随着a。的增加而减

2、小；对于3个参数a。，n，和口。影响的裂纹尖端相互影响因子肛，随着a』和口t的增加而增加，随着a；的增加而减小；裁荷加重后对J9没有影响，这是由于有限元模型进行的是线弹性分析。由有限元法、构件疲劳额定系数法和构件细节数效应系敷法3种方法计算的嵌荷1．2倍加重后的裂纹扩展量Aal．2和原栽荷扩展量△口的比值对，在加载比较小，裂纹比较短时，多裂纹的扩展可以看作独立的裂纹扩展，可以吻合得很好，大约在2左右；但是当加载比较大，裂纹比较长对。裂纹尖端的相互影响因子变大，裂纹的扩展会快速增加，用有限元法可以更好地预测。关键词：广布损伤；戴荷谱加重；相互影响园子；裂纹扩展中圈分类号：V215

3、．2文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)01一0028一05NumericalAnalysisonLoadSpectrumEnhancementofWidespreadFatigueDamageinAluminumAlloyPanelWangFangli，TongMingbo，WangHuanhuan，ZhuShuhua(KeyLaboratoryofFundamentalScienceforNationalDefense-AdvancedDesignTechnologyofFlightVehicle，NanjingUniversityofAeronautic

4、s＆Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Basedon45一holespecimensloadenhancementexperimentsoftheLYl2一CZaluminumalloy，theelasticfiniteelementmodelsareestablished．Theinteractionfactornearthecrackfrontofwide—spreadfatiguedamageandthecrackpropagationofloadenhancementareanalyzedsystematically．

5、Theresultsindicatethattheinteractionfactor8tincreaseswiththeincreasingaiandthedecreasingalfor2variablefactors，whiledecreaseswiththedecreasingaJ，a★andtheincreasingaffor3variablefactors．Additionally，卢isnochangewiththeloadenhancement，sincetheresuhoffiniteelementanalysis(FEA)islinearelasticanaly

6、sis．TheratiosTi(Aal．2／Aa)arecalculatedbyFEA，structuralfatigueratedfactormethodandstructuraldetailnumbereffectcoefficientmethod．TheirresultsaresimilarwhenAaandPm．，aresmallandthemulti—crackscanberegardedasindependentcrackpropagation．WhileAaandP。。arequitelarge，crackgrowthratioincreasesrapidly，a

7、ndtheFEApredictionisbetter．Keywords：widespreadfatiguedamage；loadspectrumenhancement；interactionfactor；crackpropaga—tion自从1988年美国Aloha航空公司一起灾难性事故引起了人们对广布疲劳损伤(Widespreadfa—tiguedamage，WFD)的广泛关注‘13开始，近几十年来，科研人员对WFD结构评估的3个主要方面，即剩余强度、裂纹扩展寿命以及裂纹的形成开展了大量的