轨道车辆用5083铝合金板材的疲劳性能研究
2022-08-13尹洪涛王建军张亚军郑国华查小琴
世界有色金属 2022年9期
关键词:方向
铝合金比强度和比刚度高,易于成形,广泛应用于航空、航天、交通运输等领域,成为地铁、列车、轻轨、高速列车等实现轻量化、现代化的有效途径。5083铝合金具有较高的强度,较高的塑性、抗腐蚀性及易加工性,被广泛应用于高速列车的外板、车顶板、波纹板、车体、补强板、侧墙板和端墙板、车体构件、底架构件、骨架等结构
。高速列车在运行过程中,结构将要承受由于振动引起的循环载荷作用且破坏形式主要是疲劳断裂。因此,研究高速列车用5083铝合金的疲劳性能,具有重要意义。
研究材料的疲劳性能,最常用的就是研究其疲劳-寿命曲线,即材料的S-N曲线,它是疲劳设计的基础。根据材料的S-N曲线,可以知道材料在不同应力作用时的疲劳寿命,也可以知道在某一疲劳寿命下材料所能承受的最大应力。文献[1]和文献[2]分别研究了焊缝余高和抛丸处理对5083铝合金焊接接头疲劳性能的影响,文献[3]研究了厚度对5083铝合金薄板超高周弯曲疲劳性能的影响,以上文献中虽然提到了有关5083铝合金及其焊接接头的S-N曲线,但试验数据明显不足,也未提到5083铝合金沿轧制及垂直轧制方向上疲劳性能的差异。
本文采用高频疲劳试验机加载,以板状试样形式,通过成组试验方法,研究轨道车辆用5083铝合金板材沿轧制L方向和垂直轧制T方向的S-N数据分布规律,进而拟合成S-N曲线,以期为5083铝合金在轨道车辆上不同部位的应用提供参考和依据。
1 试验材料和方法
试验材料为板状5083铝合金,板厚为4mm,处理工艺为冷轧,材料状态为O态。……
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