在超声振动载荷下, 对2 mm和5 mm厚5083铝合金薄板进行了超高周弯曲疲劳试验, 研究了铝合金薄板厚度对其超高周弯曲疲劳性能的影响。结果表明: 5083铝合金薄板的S-N曲线呈连续下降特征, 试样在109周次处仍会发生断裂, 与一般铝合金的疲劳特征一致, 即传统的疲劳极限并不存在; 受尺寸效应影响, 2 mm厚薄板的弯曲疲劳强度高于5 mm厚薄板的; 尺寸效应在高周阶段对薄板疲劳性能的影响最大, 超高周阶段的影响逐渐减弱; 试样的疲劳裂纹起源于表面, 表现为多源萌生; 同应力幅值下不同厚度的5083铝合金薄板断口具有相同的解理特征。

所属栏目

材料性能及其应用四川省青年科技创新团队基金资助项目(2013TD0004)

收稿日期

2015/2/12015/12/14

作者单位

梁凌宇:西南交通大学力学与工程学院, 应用力学与结构安全四川省重点实验室, 成都 610031
王弘:西南交通大学力学与工程学院, 应用力学与结构安全四川省重点实验室, 成都 610031
董轩成:西南交通大学力学与工程学院, 应用力学与结构安全四川省重点实验室, 成都 610031

备注

梁凌宇(1987-), 男, 广东湛江人, 硕士研究生。

引用该论文:

LIANG Ling-yu,WANG Hong,DONG Xuan-cheng.Effect of Thickness on Very High Cycle Bending Fatigue Properties of 5083 Aluminum Alloy Sheet[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(3):85～88
梁凌宇,王弘,董轩成.厚度对5083铝合金薄板超高周弯曲疲劳性能的影响[J].机械工程材料,2016,40(3):85～88

参考文献

【1】

董鑫, 李培源, 王旭, 等.腐蚀对TC17钛合金超高周疲劳性能的影响［J］. 机械工程材料, 2014, 38(11): 76-79.

【2】

SURESH S. Fatigue of materials［M］. 2nd edition. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1998.

【3】

闫桂玲, 王弘, 高庆.超声频率加载下50#车轴钢超长寿命疲劳性能研究［J］. 中国铁道科学, 2004(2): 79-82.

【4】

闫桂玲, 王弘, 康国政, 等.高速列车用6065A铝合金超高周疲劳性能试验研究［J］. 中国铁道科学, 2014(1): 67-71.

【5】

WANG Q Y, BERARD J Y, BATHIAS C, et al. High-cycle fatigue crack initiation and propagation behaviour of high-strength spring steel wires［J］. Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures, 1999, 22: 673-677.

【6】

WANG Q Y. Etude theorique et numerique de la fatigue vibratoire ［D］. Doctoral Thesis: Ecole Centrale de Paris, 1988.

【7】

代景安.金属薄板材料超声弯曲疲劳试验研究［D］. 成都: 西南交通大学, 2010: 13-14.

【8】

BASQUIN O H. The exponential law of endurance tests［J］. Proceedings of the American Society for Testing and Materials, 1910, 10: 625-630.

【9】

王从曾.材料性能学［M］. 北京: 北京工业大学出版社, 2001.

【10】

徐灏.疲劳强度［M］. 北京: 高等教育出版社, 1988.