交变法向载荷作用下2024铝合金的微动疲劳试验研究

摘要

针对法向交变载荷作用下的2024铝合金微动疲劳失效问题开展了试验研究。设计了可施加交变法向载荷与远端载荷的双轴加载微动疲劳试验系统。通过Abaqus有限元分析,对试验台法向加载装置进行分析计算,考察了法向加载时力传导误差与微动垫摆角对试验精度的影响,验证了试验机加载的精度。进而研究了在交变法向载荷作用下,0°、45°、90°三种不同相位差对2024铝合金疲劳寿命的影响。试验结果表明,随着相位差的增加,2024铝合金试件的寿命逐渐增加。通过对磨损状态的分析发现,0°与45°相位差下,磨损的影响较小,寿命随着相位差的增大而增长;90°相位差时磨损较为严重,在磨损与疲劳损伤的共同作用下,90°相位差状态下试件的疲劳寿命进一步增加。试件微动疲劳寿命在交变法向载荷作用下的整体趋势为:随着相位差的增加寿命延长,随着相位差的增加,磨损增加。