陈亚军，　王艾伦，　王付胜，　王先超

(中国民航大学 中欧航空工程师学院， 天津 300300)



在航空载荷谱作用下2024铝合金的疲劳行为

陈亚军，王艾伦，王付胜，王先超

(中国民航大学 中欧航空工程师学院， 天津 300300)

研究了在航空载荷谱TWIST作用下2024铝合金的疲劳特性。对航空载荷谱进行简化处理，对比分析了理论推导、MATLAB程序模拟和疲劳试验给出的飞机疲劳寿命预测值，并微观观察疲劳失效断口特征，分析了失效机理。结果表明：理论推导、程序模拟和疲劳试验得到的疲劳寿命预测值分别为163800，158280和134249次飞行循环；程序模拟得到飞机巡航过程中实际阵风载荷和忽略极小波动载荷的疲劳寿命预测值分别为92314和92321次飞行循环；观察疲劳断口可以发现裂纹萌生形核起源于试验件近表面，疲劳裂纹的扩展以沿晶和穿晶两种方式进行，有明显的疲劳条带，在瞬时断裂区呈现韧窝形貌。

铝合金；航空载荷谱；疲劳寿命预测；微观分析

在航空工业中，由于2024铝合金密度低，强度高，耐腐蚀，是飞机结构的主要用材[1-2]。近几年来，随着飞机对机动性、速度等提出更高的要求，飞机自身将承受更复杂的载荷谱作用。因此，在飞行载荷谱作用下铝合金材料的力学性能及其表征方法已经成为飞机结构强度设计中必不可少的内容[3-4]，这对于提高飞机结构的定寿精度以及延寿措施具有重要的实际意义。国内外许多学者对铝合金疲劳性能做了大量的研究。20世纪60年代末，基于航空材料高断裂韧度的要求，由美国率先成功研制出7475铝合金材料。……