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7A04铝合金构建及阳极氧化标样的疲劳性能研究
| 论文题名： | 7A04铝合金构建及阳极氧化标样的疲劳性能研究 |
| 关键词： | 铁路工程;铝合金;阳极氧化标样;疲劳性能 |
| 摘要： | 近年来我国铁路事业快速发展，高速化、重载化的要求进一步提高，对构件抗疲劳设计的要求也更加严格。牵引梁作为转向架的关键部件，也面临着同样的状况。动车组的运行环境较为复杂，腐蚀介质对铝合金的影响较大，腐蚀疲劳亦是牵引梁构件的又一个严重问题。就上述问题，本文从两方面进行了研究。 (1)基于有限元计算应用名义应力法对铝合金牵引梁构件进行了疲劳强度理论计算和台架试验;研究结果表明:牵引梁构件在服役工况下不会发生一千万次疲劳断裂;基于线性强化载荷法设计加速疲劳实验，在五倍实际工况载荷下(55KN)使用FE-SAFE软件计算得到的疲劳寿命和台架实测疲劳寿命分别为352604次和389417次，断裂位置与有限元的预测最大应力处完全相同。 (2)研究了阳极氧化对7A04铝合金的预腐蚀疲劳性能的影响。将草酸处理阳极氧化试样和光滑试样在剥蚀液中预腐蚀1h后，使用GPS-100疲劳试验机对光滑试样、阳极氧化试样、预腐蚀光滑试样、预腐蚀阳极氧化试样进行疲劳极限测试，通过观察断口形貌分析其疲劳断裂机理。对比光滑试样和阳极氧化试样发现，阳极氧化处理使材料的无腐蚀疲劳极限降低了36.8％;经剥蚀液预腐蚀1h，光滑试样和阳极氧化试样的疲劳极限分别为229.33MPa和236.67MPa，阳极氧化和预腐蚀处理均导致7A04铝合金疲劳极限降低;在相同腐蚀条件下，阳极氧化处理可提高7A04铝合金的疲劳强度;通过断口分析发现，第二相对疲劳性能的影响很大。第二相的存在不仅使得腐蚀更容易，而且使阳极氧化膜的孔洞分布不均，受到腐蚀时阴离子更容易进入孔洞底部，破坏阳极氧化膜的完整性，降低疲劳极限。 |
| 作者： | 张鹏祥 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 戴光泽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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