基于数字图像相关法的铝合金缺口件局部循环塑性行为研究
赵询
李建
葛峻铭
孙涛
赵琰
王振明
朱建国
江苏大学 土木工程与力学学院 结构健康管理研究院,镇江 212013
摘要：[目的]针对带缺口铝合金承压容器塑性垮塌失效问题,揭示缺口类型与尺寸对局部循环塑性行为的影响机制,为缺口构件疲劳寿命精准预测提供参考.[方法]首先,制备不同尺寸U形、V形缺口的2024-T4铝合金试样,开展应力控制低周疲劳试验;其次,采用数字图像相关法获取缺口根部全周期应变场数据,分析局部棘轮应变随循环周次的演变规律;然后,结合有限元软件计算应力集中系数等关键参数,建立考虑缺口应力集中系数与根部稳态棘轮应变率的疲劳寿命预测模型;最后,通过断口形貌观测,验证不同缺口疲劳损伤差异的微观机制.[结果]结果表明,U形缺口半径从0.2 mm增至2 mm、V形缺口角度从15°增至150°时,稳态棘轮应变率显著降低,疲劳寿命呈上升趋势;所提预测模型较传统Manson-Coffin模型精度更高,U形、V形缺口的预测均方误差分别降低0.004 48和0.004 51;断口微观特征差异与宏观棘轮应变率及疲劳寿命变化规律一致.
关键词：数字图像相关缺口循环塑性棘轮应变疲劳寿命铝合金
分类号：TH114(机械学（机械设计基础理论）)TG111.8(金属学与热处理)
论文发表日期：2026-07-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 75-84 )
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