案例分析 – NASA美国兰利裂纹伸展分析

NASA美国国家航空和宇航局兰利裂纹伸展分析
美国国家航空和宇航局的工程师们开展了一个针对2024-T3铝合金在有和没有喷丸强化的情况下做了裂纹伸展的研究分析。样品在试验前人为地加入一个0.050″ (1.27 mm) 的裂纹,然后再做循环疲劳试验,直到工件报废。注明:美国空军破坏韧性的裂纹点是0.050″ (1.27mm)。
试验发现,当导入喷丸强化后,裂纹扩展的速度明显减慢。数据如下:
当净载荷是15 ksi (104 MPa)的时候,2024-T3铝合金零件的使用寿命提高了237%
当净载荷是20 ksi (138 Mpa)的时候,2024-T3铝合金零件的使用寿命提高了80%
这个试验反应的情况要比实际零
件使用情况苛刻的多,在实际使用过程中,一般来讲是没有初始裂纹的,所以在以上的载荷的情况下,应该能有更高的疲劳寿命。

注意在样品准备时候:裂纹是通过EDM(放电加工)工艺导入的。直到裂纹到达 ~ 0.050″ (1.27 mm)时样品才加上载荷。样品是在 0.050″ (1.27 mm)裂纹产生之后才喷丸强化的。这是以上试验的起点。

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