翻譯結果

1、帶狀鈦合金強化結構中扭曲和殘余應力對提升損傷容限的影響帶狀鈦合金強化結構中扭曲和殘余應力對提升損傷容限的影響摘要結合處裂紋阻滯劑的制造過程誘發(fā)的扭曲和殘余應力已經(jīng)被研究。鈦合金帶黏附地結合在鋁合金SENT樣品上以提升疲勞裂紋生長阻滯。現(xiàn)在已經(jīng)對三種不同尺寸的影響進行了研究。當解除蒸壓和殘余應力時組件的回彈是把設計選擇性強化考慮進去的重要因素，因為它可能改變局部氣動特性和減少帶裂紋的跨隙效應。殘余應力的首要問題是在原鋁結構中殘余應力的拉伸

2、性質(zhì)對原鋁中裂紋萌生和裂紋擴展行為有負面影響。殘余應力用中子衍射來測量及樣品的扭曲變形用輪廓線測量儀來測量。對粘結過程進行了三維有限元模型的仿真模擬。殘余應力在靠近帶的拉伸側和輕微地壓在沒有結合的一側被發(fā)現(xiàn)。扭曲和殘余應力都隨著帶的厚度和寬度增加而增加。發(fā)現(xiàn)了標準壓力、標準扭曲和有限元仿真之間存在非常好的一致性。關鍵詞：殘余應力；中子衍射；結合處裂紋阻滯劑；有限元分析1.介紹結構成本和增加使用壽命參量已經(jīng)改變了在航天和航空工業(yè)中新產(chǎn)品的

3、設計流程。他已經(jīng)從性能至上的方式改變到了顧客至上的方式[1]。目標是為了改善性能以延長使用壽命和減少環(huán)境影響。隨著使用壽命的增加，損傷容限而不是靜力強度已經(jīng)改變了在航空與航天結構設計方面的臨界參數(shù)。其焦點在于降低結構重量，減少使用材料的成本，降低燃料消耗以及增大有效載荷。在航空航天組件的設計中大的整體結構件的使用可以顯著地降低總裝配的重量。這樣的結構使用新的制造方法，例如以攪拌摩擦焊替代傳統(tǒng)連接方法如鉚接和螺栓連接。然而，這些結構不包含

4、自然裂紋的阻塞物，由于他們本質(zhì)上是一體式結構。系統(tǒng)可靠性和損傷容限規(guī)則因此限制了眾多的安全因素，這降低了整體結構[2]的重量競爭力。為了避免大的不利安全因素，新的裂紋遲滯特征不得不成為結構的一部分。這一工作是對于調(diào)查選擇性強化的可能性以增強航空航天組件的可靠性和損傷容限的研究計劃的一部分。由于復合材料的輕重量，高的硬度和強度，航空航天結構修復中的結合復合材料修補程序已經(jīng)被成功應用[3]。一塊粘合修理片在裂紋尖部通過在損壞結構和片之間架壓

5、力橋來減少壓力區(qū)域。在新的航空航天組件設計中選擇性強化的采用需要對一些因素的更深遠的考慮，諸如在使用壽命過程中的裂紋橋機制，腐蝕，粘著結合[4–6]的耐久性及當固化粘合劑時引入的殘余應力等。殘余熱應力是關心的問題因為相比較于帶而言由于低熱量膨脹金屬板中的殘余應力是拉應力。這個拉應力區(qū)域引起了更高的平均應力強度因子和此后更高的裂紋生長速率。關于殘余應力區(qū)域的詳細知識已經(jīng)被證明是預測焊接鋁合金片[7]中疲勞裂。紋生長率最重要的重要性。殘余應

6、力可以通過降低固化溫度和減少固化時間[8]降低。這種方法不得不伴隨憂慮使用，因為這種方法學可能導致降低粘合處結（此外，一個參數(shù)化有限元分析研究再次證實在SENT試樣中粘結性能對的殘余應力有很小的影響）。表1機械性能材料E（GPa）?022()CTEC?0gTC（）Al710.3323.6660FM942.42[13]0.38[13]58[13]117[12]Ti1140.3428.61668在粘結之前，鋁合金SENT和鈦合金表面都要進行

7、酸洗。BR127[14]底漆被應用于鋁合金的表面防腐。用FM94連接組裝并且在120C下固化1小時。試樣在0.28MPa的高壓釜里進行固化。2.2.中子衍射中子衍射被確定為無損技術以判定在金屬結構中[15]的應變。由Bragg[16]意識到晶面間距可以從衍射峰值的位置確定：（1d=sin??（））這里d是晶面間距，λ是中子散射的波長以及θ是入射線與散射平面的夾角。材料里測量方向上的正應變(ε)此后能夠從以下的表達式計算出，如果應力分量(

8、)d?和無應力態(tài)參考試樣()的晶面間距都可以被測量出。0d（2000dsin()=1sin()dd????????）測量值在SALSA衍射儀上得到，在勞厄朗之萬研究所[17]，格勒諾布爾，法國。鋁是面心立方（FCC）晶體，因此使用（311）面的測量值，因為它給出了一個高的多重性。（311）面的彈性回復也被證實與宏觀彈性回復[18]關聯(lián)良好。波長被設定為1.7埃（0.17nm）以達致有衍射角（2θ）接近于90度的近似立方體量規(guī)體積。無應力

9、態(tài)晶面間距參考值是在同一批次SENT試樣材料中3mm3mm3mm的立方體切片中測量的。在軋制金屬板材時由于質(zhì)地和誘發(fā)的各向異性的塑性因素，無應力態(tài)試樣中晶面間距不得不在三個方向上（縱向的，橫向的和貫穿向）測量。為確保量規(guī)體積完全在試樣里面，一個1mm1mm0.9mm的量規(guī)測量體積被使用。在強化的SENT試樣中，中子衍射測量值在沿著從缺口尖部裂紋生長方向的位置得到實現(xiàn)，裂紋生長方向穿過了試樣的寬度并在三個位置以及三個方向上穿過厚度層(z=