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本文以纤维金属层板为研究对象,在有限元软件ABAQUS中建立二维微动桥式有限元模型,并采用多轴疲劳理论对其进行分析。由于损伤参量的不同,寿命预测的方法有很多种,这里采用了基于应变能密度的临界平面法作为预测方法。此方法能更加精确、有效地预测疲劳破坏位置、裂纹萌生方向和微动疲劳寿命。本文主要包含以下研究内容: 1)计算铝合金纤维金属层板的材料参数;在有限元软件ABAQUS中建立二维微动桥式有限元模型;计算二维坐标系下接触界面上各个节点的应力、应变值;计算接触面上所有单元从0°到-180°(增量为-1°)的所有界面上的应变能密度,将应变能密度最大值所在的平面作为临界平面。 2)研究循环载荷、摩擦力系数、铝板厚度、纤维板厚度、微动桥足半径等参数对接触面上的应力、应变及应变能密度分布的影响规律。根据可能会产生的裂纹类型选取合适的损伤参量模型进行计算,绘制出损伤参量在整个接触路径上的分布。并据此,预估微动疲劳破坏位置,研究微动疲劳破坏特性。 3)采用疲劳试验机对微动桥试样进行试验研究,记录断裂位置和循环次数(即寿命),研究最大循环载荷S与寿命、破坏位置之间的关系,将所测实验数据进行拟合,确定寿命预测公式中的未知参数,进而利用寿命预测公式即基于应变能密度的临界平面法模型预测不同影响参数下的寿命,并为铝合金纤维金属层板的设计提供参考意见。