2024-O铝合金搅拌摩擦焊接头疲劳裂纹扩展行为及寿命预测

摘要

通过试验和基于FRANC 3D与ABAQUS联合仿真的方法对2024-O高配铝合金搅拌摩擦焊预制裂纹于焊核区、热影响区和垂直于焊缝方向的裂纹扩展行为进行了分析及寿命预测。结果表明，预制裂纹于3个区域裂纹扩展路径和裂纹扩展速率的仿真结果与试验结果基本吻合；预制裂纹于3个区域的裂纹扩展寿命由短到长依次为：焊核区、热影响区、垂直于焊缝方向；通过FRANC 3D对3种试样进行寿命预测结果与试验结果的相对误差在5%左右，验证了通过联合仿真的方法对焊接接头分区域模拟高配铝合金搅拌摩擦焊裂纹扩展行为和寿命预测的准确可行性。

关键词

机械设计 / 2024-O铝合金 / 搅拌摩擦焊 / FRANC 3D / 裂纹扩展 / 寿命预测