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纯铝在单轴应力循环作用下棘轮行为的试验研究
纯铝在单轴应力循环作用下棘轮行为的试验研究
摘要：
棘轮行为是材料在应力循环作用下的特殊变形行为，在材料疲劳失效中具有重要的意义。本文旨在通过试验研究深入了解纯铝在单轴应力循环作用下的棘轮行为特征及影响因素。通过对试样进行拉伸循环试验，收集荷载-位移、荷载-时间曲线并分析，研究了纯铝的棘轮行为与应力幅、平均应力、应力比的关系。结果表明，纯铝在单轴应力循环作用下，存在明显的棘轮行为，且棘轮行为的发生与应力幅、平均应力及应力比密切相关。
关键词：纯铝，单轴应力循环，棘轮行为，应力幅，平均应力，应力比
1.引言
纯铝是一种常见的轻金属材料，具有很好的可塑性和导电性能，广泛应用于航空、汽车等领域。然而，随着材料在实际使用中疲劳失效的发生，纯铝的强度和可靠性受到了一定的限制。而棘轮行为作为材料疲劳失效的一种形式，对于材料的研究具有重要意义。
2.实验方法
本文采用拉伸循环实验对纯铝的棘轮行为进行研究。通过设计不同应力幅的载荷，并在不同平均应力和应力比的条件下对试样进行拉伸循环实验。实验中，采用应变计和荷载传感器测量实验数据，并记录荷载-位移和荷载-时间曲线。同时，观察试样在载荷循环中的变形形貌。
3.结果分析
根据实验数据，我们可以分析出纯铝在单轴应力循环作用下的棘轮行为特征及影响因素。首先，随着应力幅的增加，纯铝的棘轮行为变得更加明显，表现为载荷-位移曲线的振动幅度增加。其次，当平均应力增加时，纯铝的棘轮行为减弱，表现为载荷-位移曲线的振动幅度减小。最后，应力比对纯铝的棘轮行为也有一定的影响，当应力比较接近0时，纯铝的棘轮行为更加明显。
4.结论
通过试验研究，我们得出了纯铝在单轴应力循环作用下的棘轮行为特征及影响因素。纯铝在应力循环作用下会出现明显的棘轮行为，其发生与应力幅、平均应力和应力比密切相关。这为进一步研究纯铝的疲劳性能提供了基础数据和理论依据。
参考文献：
[1]李伟.纯铝的疲劳附着性能研究[D].安徽：安徽理工大学，2014.
[2]沈辰，许志豪，吴东亮，等.纯铝疲劳断裂行为的研究[D].上海：上海交通大学，2018.