基于表面显微形貌特征图像分析的材料剩余寿命评估方法

摘要

一种基于表面显微形貌特征图像分析的材料剩余寿命评估方法，在恒应变幅下对金属光滑圆棒试样进行不同程度的预疲劳试验，然后进行单轴拉伸破坏试验。通过光学显微镜观察经历不同循环再单轴拉伸的试件，其颈缩附近区域将呈现明显的表面裂痕，材料表面显微形貌的差异与金属材料经历的疲劳循环强烈相关。利用专用图像分析软件对材料的表面裂痕和粗糙度分布进行统计分析，提出表征疲劳累积损伤的物理参量“单位裂痕面积”，对材料表面疲劳累积损伤进行定量描述。建立“单位裂痕面积”和剩余寿命之间非线性的映射，得到基于拉压循环后再单调拉断然后进行表观图像处理的材料剩余寿命评估方法。本方法原理简单，易于实现，便于工程应用与推广。