鋁合金點(diǎn)蝕坑特征識(shí)別及其疲勞壽命預(yù)測(cè).pdf

1、飛機(jī)上普遍使用的鋁合金材料對(duì)腐蝕介質(zhì)比較敏感，在腐蝕環(huán)境下容易形成點(diǎn)蝕坑，而點(diǎn)蝕坑的存在會(huì)加速形成疲勞裂紋并擴(kuò)展，從而影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)的壽命。作為記錄了金屬材料表面形貌重要載體的腐蝕圖像，它反映了腐蝕引起的材料表面形貌變化和腐蝕損傷程度。故對(duì)腐蝕圖像加以研究，找出其中包含的腐蝕信息，進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋碚?，并將這些信息用于疲勞壽命的預(yù)測(cè)具有重要的研究?jī)r(jià)值。
　　本文主要研究了基于計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的腐蝕坑三維特征提取方法，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)不同

2、的腐蝕損傷表征參量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)規(guī)律分析，采用當(dāng)量裂紋法對(duì)預(yù)腐蝕損傷鋁合金7075進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)。主要內(nèi)容包括:
　　(1)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，使用光學(xué)顯微鏡KeyenceVHX-600和白光共聚焦顯微鏡Nikon ECLIPSE分別對(duì)不同預(yù)腐蝕時(shí)間的2524、7075鋁合金試樣進(jìn)行腐蝕形貌圖像采集。對(duì)比了小波增強(qiáng)變換采用不同的閾值函數(shù)，在圖像分割時(shí)采用K均值聚類(lèi)和邊緣檢測(cè)對(duì)腐蝕形貌圖像處理的效果優(yōu)劣。在對(duì)腐蝕坑三維重構(gòu)的基礎(chǔ)上，提取了

3、腐蝕坑的三維幾何特征和分形特征。
　　(2)以提取的三維特征參數(shù)為樣本，統(tǒng)計(jì)分析了不同預(yù)腐蝕時(shí)間下的各種腐蝕損傷表征參量的分布規(guī)律。其中，腐蝕坑深度服從Gumbel分布、正態(tài)分布、威布爾分布和對(duì)數(shù)正態(tài)4種分布，腐蝕坑曲面面積和腐蝕損傷表征參量ab/2c2服從Gamma分布。
　　(3)采用高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，對(duì)不同預(yù)腐蝕時(shí)間下的7075鋁合金試樣進(jìn)行了S-N曲線(xiàn)測(cè)試，分析了預(yù)腐蝕損傷時(shí)間對(duì)疲勞S-N曲線(xiàn)的影響。并對(duì)疲勞斷口進(jìn)行了