缺口应力集中对5083-H111铝合金超高周疲劳性能的影响

（西南交通大学力学与工程学院，四川成都610031）

（西南交通大学力学与工程学院，四川成都610031）

为正确评价超高周范围内带缺口的5083-H111铝合金疲劳强度的降低程度和疲劳强度对缺口的敏感程度，用20 kHz的超声疲劳实验技术分别对漏斗形光滑试件、缺口（2种）试件进行了105～1010周次的对称拉压超声疲劳实验，并用扫描电镜分析了疲劳断口形貌.结果表明：在1010周次内，光滑和缺口试件疲劳曲线分别表现出极限平台型和连续下降型特征，缺口显著降低了5083-H111铝合金的疲劳性能；绝大部分试件疲劳裂纹萌生于表面，断口上没有观察到“鱼眼”形貌特征.理论应力集中系数为1.94的试件疲劳弧线成凹形，理论应力集中系数为2.90的试件裂纹源分布在断口四周；不同的疲劳裂纹萌生机制使得缺口应力集中对疲劳性能的影响规律不同，对于只有一种表面裂纹萌生机制的5083-H111铝合金，超高周范围内疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数均随着疲劳寿命的增加而增加.

5083-H111铝合金；超高周疲劳；疲劳断口；缺口应力集中；疲劳缺口系数；疲劳缺口敏感系数

实际工程构件常常带有拐角、台阶、螺栓孔等缺陷，这些缺陷称为缺口.缺口处几何形状发生突变，局部区域应力显著升高，产生应力集中，应力集中对构件疲劳寿命影响很大.5083-H111铝合金是常用于高速列车等设备的新型铝合金，有良好的抗腐蚀性、可焊接性、中等强度和质量轻等特点.以时速为300 km的我国高速列车为例，一年服役期内关……