基于量化预腐蚀损伤分析的航空铝合金疲劳寿命预测

摘要

针对航空铝合金(Al-Cu-Mg)，提出了一种量化预腐蚀损伤的新方法，该方法将腐蚀坑当量成半椭圆表面裂纹。通过预腐蚀试验、裂纹扩展试验和S-N疲劳试验构建了用于描述疲劳裂纹扩展(FCP)完整阶段的分析模型，并讨论了模型参数与这些疲劳试验数据的关系。基于MATLAB/GUI软件，采用数值积分方法，将当量裂纹尺寸和FCP模型用于计算疲劳寿命。结果表明：FCP模型拟合的S形曲线可以表示裂纹扩展第一阶段至第三阶段的整体变化。此外，预测曲线显示出疲劳寿命的实际变化趋势，并从中获得了疲劳极限的保守结果。因此，对于预腐蚀Al-Cu-Mg合金，尤其是光滑试样，这种新的分析方法可以估算材料的剩余寿命。