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超声疲劳系统动力学分析及试验应力修正
1
作者
邓彩艳
李琦
+1 位作者
龚宝明
宋宗贤
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025年第6期583-590,共8页
超声疲劳试验可快速获得材料在超高周寿命区间的疲劳性能.试验应力计算是超高周疲劳试验的关键内容,其决定了试验数据的准确性,但目前研究人员在计算试验应力时均未考虑超声变幅杆和试样的耦合作用.针对这一问题,本文采用数值模拟方法...
超声疲劳试验可快速获得材料在超高周寿命区间的疲劳性能.试验应力计算是超高周疲劳试验的关键内容,其决定了试验数据的准确性,但目前研究人员在计算试验应力时均未考虑超声变幅杆和试样的耦合作用.针对这一问题,本文采用数值模拟方法对超声变幅杆和试样进行了动力学分析,并对超声变幅杆和试样的端部振幅进行了测量.结果表明:考虑超声变幅杆和试样耦合作用得到的振幅与试验测量结果误差最大仅为5.4%,而传统解析法的误差可达25.5%;进一步对比发现材料阻尼对共振频率的影响较大,而外加静态载荷对超声疲劳系统的动力学行为的影响可以忽略;本文中以EH690钢试验获得的S-N曲线为例进行了应力修正,发现经整体法修正后的疲劳应力要高于解析法确定的应力水平.
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关键词
超声疲劳系统
有限元分析
放大系数
应力位移系数
S-N曲线
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职称材料
3003H18铝合金蜂窝夹芯板超声疲劳试验研究
被引量：
1
2
作者
王长凯
陈煊
+2 位作者
程礼
丁均梁
王博涵
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第18期174-182,314,共10页
蜂窝夹芯材料在航空工业领域具有广泛应用,其长寿命疲劳问题也日益凸显。针对航空常用3003H18铝合金蜂窝夹芯板,采用ABAQUS商业有限元软件研究其超声疲劳试件设计方法及尺寸对固有振动频率的影响。同时利用超声疲劳试验系统对试件进行...
蜂窝夹芯材料在航空工业领域具有广泛应用,其长寿命疲劳问题也日益凸显。针对航空常用3003H18铝合金蜂窝夹芯板,采用ABAQUS商业有限元软件研究其超声疲劳试件设计方法及尺寸对固有振动频率的影响。同时利用超声疲劳试验系统对试件进行加载以确定该方法的可行性及试验效果。结果表明:试件长度和芯子厚度对固有振动频率有显著影响,当长度减小以及芯子厚度增大时试件振动频率变大,在此基础上得到振动频率与试件尺寸的经验公式;设计后的铝合金蜂窝夹芯板试件能够与超声疲劳系统在20 kHz频率下发生谐振,满足试验要求;对疲劳加载过程中试件底端振幅进行实时测量,发现蜂窝板底端输出振幅明显小于系统输入振幅,具有良好的吸能特性;采用光学显微镜对失效试件进行观察,发现其主要失效模式为芯子的破坏与面板-芯子脱胶。
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关键词
铝合金
蜂窝夹芯板
超声疲劳系统
有限元仿真
损伤分析
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职称材料
题名
超声疲劳系统动力学分析及试验应力修正
1
作者
邓彩艳
李琦
龚宝明
宋宗贤
机构
天津大学材料科学与工程学院
天津中德应用技术大学航空航天学院
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025年第6期583-590,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(52375376)
天津市自然科学基金资助项目(23JCZDJC00680)
天津市教委科研计划资助项目(2021KJ098).
文摘
超声疲劳试验可快速获得材料在超高周寿命区间的疲劳性能.试验应力计算是超高周疲劳试验的关键内容,其决定了试验数据的准确性,但目前研究人员在计算试验应力时均未考虑超声变幅杆和试样的耦合作用.针对这一问题,本文采用数值模拟方法对超声变幅杆和试样进行了动力学分析,并对超声变幅杆和试样的端部振幅进行了测量.结果表明:考虑超声变幅杆和试样耦合作用得到的振幅与试验测量结果误差最大仅为5.4%,而传统解析法的误差可达25.5%;进一步对比发现材料阻尼对共振频率的影响较大,而外加静态载荷对超声疲劳系统的动力学行为的影响可以忽略;本文中以EH690钢试验获得的S-N曲线为例进行了应力修正,发现经整体法修正后的疲劳应力要高于解析法确定的应力水平.
关键词
超声疲劳系统
有限元分析
放大系数
应力位移系数
S-N曲线
Keywords
ultrasonic fatigue system
finite element analysis
amplification factor
stress-displacement coeffi-cient
S-N curve
分类号
TG44 [金属学及工艺—焊接]
TG146.2 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
3003H18铝合金蜂窝夹芯板超声疲劳试验研究
被引量：
1
2
作者
王长凯
陈煊
程礼
丁均梁
王博涵
机构
空军工程大学航空工程学院
先进航空发动机协同创新中心
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第18期174-182,314,共10页
基金
国家自然科学基金(51835009)。
文摘
蜂窝夹芯材料在航空工业领域具有广泛应用,其长寿命疲劳问题也日益凸显。针对航空常用3003H18铝合金蜂窝夹芯板,采用ABAQUS商业有限元软件研究其超声疲劳试件设计方法及尺寸对固有振动频率的影响。同时利用超声疲劳试验系统对试件进行加载以确定该方法的可行性及试验效果。结果表明:试件长度和芯子厚度对固有振动频率有显著影响,当长度减小以及芯子厚度增大时试件振动频率变大,在此基础上得到振动频率与试件尺寸的经验公式;设计后的铝合金蜂窝夹芯板试件能够与超声疲劳系统在20 kHz频率下发生谐振,满足试验要求;对疲劳加载过程中试件底端振幅进行实时测量,发现蜂窝板底端输出振幅明显小于系统输入振幅,具有良好的吸能特性;采用光学显微镜对失效试件进行观察,发现其主要失效模式为芯子的破坏与面板-芯子脱胶。
关键词
铝合金
蜂窝夹芯板
超声疲劳系统
有限元仿真
损伤分析
Keywords
aluminum alloy
honeycomb sandwich panel
ultrasonic fatigue testing system
finite element analysis
damage analysis
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超声疲劳系统动力学分析及试验应力修正
邓彩艳
李琦
龚宝明
宋宗贤
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
3003H18铝合金蜂窝夹芯板超声疲劳试验研究
王长凯
陈煊
程礼
丁均梁
王博涵
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
已选择
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引证文献
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