基于三维空间矢量应力场强法的SiCp/Al复合材料缺口疲劳强度预测

作者：徐颖^*; 杨涛; 王学民; 崔海涛; 黄申

来源：航空动力学报, 2023, 1-8.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.20220336

• SiCp/Al复合材料
• 疲劳强度
• 缺口疲劳:三维应力场强

为了考虑应力梯度对SiCp/Al复合材料结构疲劳强度的影响，基于三维空间矢量应力场强法和光滑件疲劳强度，发展了一种SiCp/Al复合材料缺口疲劳强度预测方法，其中三维空间矢量应力场强法计算中分别应用了经典一维应力场强与有效距离点应力场强的等效应力积分形式，避免了构建三维权函数和人为确定疲劳损伤区域。采用升降法制定了SiCp/2009Al复合材料光滑件疲劳试验方案，获得了SiCp/2009Al复合材料107循环周次对应的轴向(R=-1)疲劳强度为180.91MPa，并以散点法开展疲劳试验获得了SiCp/2009Al疲劳寿命分布，光滑件疲劳试验结果显示SiCp/2009Al复合材料应力-寿命关系存在明显的平台区。采用逐级加载法开展了SiCp/2009Al复合材料缺口件轴向(R=-1)疲劳试验，获得了缺口件的疲劳强度为82.2MPa。缺口件疲劳强度预测结果与试验结果吻合较好，最大误差在10%以内，其中基于有效距离点应力场强的三维空间矢量应力场强法建立的SiCp/Al复合材料缺口疲劳强度预测方法预测精度更高。

• 出版日期2023
• 单位南京航空航天大学