航空金属材料的损伤机制与预测方法
作者:尚晓晴; 曾小勤
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损伤是航空结构件加工、制造和维修中的常见问题。基于微观损伤机理和损伤预测模型,讨论了典型航空铝钛合金损伤形核和扩展的影响因素以及宏微观损伤和断裂的预测方法。对于塑性成形过程,以应力状态为出发点,阐述了不同应力状态下损伤演化的差异,介绍了基于应力状态的损伤模型在航空材料中的应用。针对疲劳损伤问题,总结了不同合金中的微观影响因素,如第二相粒子和晶体取向,并讨论了疲劳预测方法在航空铝合金和钛合金中的应用。局部应力应变是损伤萌生和扩展的外部原因,而材料的内部缺陷和界面是内部原因。塑性变形和疲劳过程中的损伤累积是内外因素共同作用的结果。通过总结损伤机理的研究进展和存在的问题,分析宏观和细观预测方法的优缺点,提出了以一般规律和通用预测方法为重点的发展方向。