摘要：應(yīng)用深度-敏感微壓痕技術(shù)測(cè)試了2524-T3鋁合金疲勞裂紋擴(kuò)展中單峰拉伸過(guò)載前后裂尖附近的壓入載荷-深度（P-h）曲線，并由此確定出代表性壓痕特征參量（包括硬度、初始卸載接觸剛度、殘余壓入深度和壓痕塑性功與總功比等）在裂紋尖端附近的分布特征。根據(jù)壓痕特征參量的物理意義，分析了材料變形抗力、剛度特性、塑性和韌性等力學(xué)性質(zhì)在疲勞裂紋尖端微區(qū)的分布特征以及在拉伸過(guò)載前后的演變規(guī)律。分析結(jié)果表明：在疲勞裂紋擴(kuò)展過(guò)程中，裂尖微區(qū)材料的變形抗力和剛度特性在裂紋尖端達(dá)到最大，兩者沿裂紋擴(kuò)展方向迅速遞減并趨于穩(wěn)定；而塑性與韌性性質(zhì)在裂紋尖端達(dá)到最小，沿著裂紋擴(kuò)展方向兩者呈迅速增大并趨于常數(shù)。上述力學(xué)性質(zhì)在裂紋尖端附近呈現(xiàn)的梯度分布反映出疲勞裂紋尖端微區(qū)材料發(fā)生的非均勻形變硬化和延性耗散現(xiàn)象，與裂紋尖端材料的疲勞損傷過(guò)程密切相關(guān)。本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還進(jìn)一步指出：?jiǎn)畏謇爝^(guò)載后裂尖附近的壓痕特征參量分布特征與恒幅時(shí)基本一致，兩者的區(qū)別在于拉伸過(guò)載使裂紋尖端變形抗力、剛度特性進(jìn)一步增大，而塑性和韌性性質(zhì)進(jìn)一步減小，其沿裂紋擴(kuò)展方向的梯度分布仍與過(guò)載塑性區(qū)相關(guān)。本文還應(yīng)用M.Dao算法，結(jié)合實(shí)測(cè)的壓痕特征參量，計(jì)算獲得了疲勞裂紋尖端附近的材料基本力學(xué)參數(shù)（包括彈性模量、屈服強(qiáng)度和應(yīng)變硬化指數(shù)）分布特征及其在拉伸過(guò)載前后的變化規(guī)律。本文的研究工作將為進(jìn)一步研究疲勞裂紋尖端微區(qū)的材料真實(shí)本構(gòu)關(guān)系和裂尖材料的損傷行為等提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

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