基于铝合金表面粗糙度的疲劳可靠性分析

铝合金受到循环载荷时,表面粗糙度作为基础参数之一对疲劳性能有着关键影响。基于铝合金材料的疲劳拉伸试验以及裂纹的断口分析,开展了材料表面粗糙度与疲劳寿命关系的研究。首先,通过打磨机对铝合金材料采用不同的打磨方式和打磨时间进行打磨,得到不同粗糙程度的试件;然后对这些试件进行疲劳拉伸试验,得到了各粗糙度参数与铝合金疲劳寿命之间的关系曲线;之后,通过金相显微镜对裂纹位置进行断口分析,并采用结构细节疲劳额定值(DFR)对粗糙试件的疲劳寿命进行可靠性分析。分析结果证明,铝合金材料的表面粗糙度对其疲劳寿命具有直接影响,同时表面粗糙度对铝合金试件的DFR值也有较大影响,即材料的表面粗糙度越低,其DFR值就会越高,且疲劳寿命就相对越长。