Μηχανική συμπεριφορά ελατών κραμάτων αλουμινίου υπό σταθερού εύρους τάσης κοπωτικά φορτία

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε πειραματική μελέτη της μηχανικής συμπεριφοράς τριών διαφορετικών ελατών κραμάτων αλουμινίου: του συμβατικού 2024-Τ3 και των καινοτόμων 2198-Τ351 και 6156-Τ4 υπό σταθερού εύρους τάσης κοπωτικά φορτία λαμβάνοντας υπόψη τους μηχανισμούς παραμόρφωσης και αστοχίας των υλικών. Αρχικά κατασκευάστηκαν δοκίμια εφελκυσμού και κόπωσης σύμφωνα με τις διεθνείς προδιαγραφές. Πραγματοποιήθηκαν μηχανικές δοκιμές εφελκυσμού και αποτιμήθηκαν οι εφελκυστικές μηχανικές ιδιότητές τους. Για την αξιολόγηση της μηχανικής επίδοσης των εν λόγω κραμάτων σε κόπωση, πραγματοποιήθηκε εκτενής πειραματική μελέτη, η οποία περιελάμβανε την κατασκευή τριών καμπυλών S-N, μία για κάθε ένα υλικό. Υπολογίστηκε η εναπομένουσα ελαστικότητα για τα τρία κράματα και η απορροφούμενη ενέργεια ανά κύκλο κόπωσης σε σύγκριση με την επιβαλλόμενη εφελκυστική μέγιστη τάση καθώς και με το ποσοστό βλάβης κόπωσης του υλικού. Με βάση τα πειραματικά αποτελέσματα, κατασκευάστηκαν οι κυκλικές καμπύλες εφελκυστικής τάσης – παραμόρφωσης των κραμάτων και συγκρίθηκαν με τα αποτελέσματα της βιβλιογραφίας. Τέλος, υπολογίστηκε ο εκθέτης εργοσκλήρυνσης των κραμάτων και η μεταβολή του με αυξανόμενη βλάβη κόπωσης.

On the fatigue characteristics of advanced aircraft wrought 2198 and 6156 aluminum alloys.