铝合金冲击凹坑残余应力显微压痕测定方法

郝建群¹，周储伟¹，倪阳¹，周世友¹，喻溅鉴²

1. 南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室2. 中国直升机设计研究所

摘 要：金属结构的表面缺陷(如冲击、刮蹭等造成的损伤)可能会严重影响到其疲劳寿命,缺陷处的局部残余应力测定对缺陷处起裂寿命评估具有重要参考意义。采用有限元方法模拟了2A12铝合金冲击凹坑缺陷的产生和凹坑处的显微压痕试验,以此为依据评估了采用Lee模型计算缺陷处残余应力的精度。结果表明:凹坑底部残余应力(接近等轴情况)估算值与有限元模拟的标准值相比误差在6%以内;而凹坑边缘的残余应力(非等轴情况)估算值与有限元模拟的标准值之间的误差接近25%,通过对非等轴Lee模型进行修正,可将凹坑边缘残余应力的估算误差缩小到8%之内。

关键词：铝合金;冲击凹坑;残余应力;有限元模拟;显微压痕法;