[发明专利]一种测试金属材料细节疲劳强度截止值试验件及制作方法

说明书

一种测试金属材料细节疲劳强度截止值试验件及制做方法，其特征在于，首先用被测金属材料制作一个长方形金属板作为试验件的本体；在金属板两侧中间部位分别对称加工两个内陷圆弧，在两个内陷圆弧处，距离圆弧外缘等宽圆弧区范围内，对金属板的正反两面进行激光强化，形成内陷的激光强化圆弧区。

技术领域

本发明属飞机结构强度试验领域，涉及飞机结构强度试验领域中一种用于测试激光强化作用下金属材料细节疲劳强度截止值的试验件及试验件制作方法。

背景技术

细节疲劳强度，也称细节疲劳额定值，是结构细节本身固有的疲劳特性，是一种对构件质量和耐重复载荷能力的度量，其上限就是细节疲劳强度截止值。在飞机结构设计中，需要测试结构材料的细节疲劳强度截止值，以确定这型材料在特定工艺条件下能否满足结构疲劳设计要求。

金属材料细节疲劳强度截止值试验时，按照《金属材料细节疲劳额定强度截止值试验方法》(HB7110-94)要求，需在试验件加工完成后，对试验件进行敲击和锉削，以模拟构件的疲劳品质下降。此方法的缺陷在于1.敲击和锉削的力度难以控制，不同加工人员对试验件加工的影响很大，试验结果分散性也大； 2.激光强化后，敲击凹坑会破坏表面压应力场，大幅削弱激光强化效果。

发明内容

本申请的目的在于提供一种测试激光强化金属材料细节疲劳强度截止值试验件结构。

一种测试金属材料细节疲劳强度截止值试验件，其特征在于，试验件本体是一个由被测金属材料制作的长方形金属板，在金属板两侧中间部位分别设有内陷的激光强化圆弧区。

本申请还提供一种测试激光强化金属材料细节疲劳强度截止值试验件的制作方法，其特征在于包含以下内容：1)首先用被测金属材料制作一个长方形金属板作为试验件的本体；2)在金属板两侧中间部位分别对称加工两个内陷圆弧， 3)在两个内陷圆弧处，距离圆弧外缘等宽圆弧区范围内，对金属板的正反两面进行激光强化，形成内陷的激光强化圆弧区。

本申请的有益效果在于：试验件经此设计制造后，避免了后续的敲击和锉削，减少了人工操作造成的分散性，提高了试验件加工速度和试验效率。

以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述。

附图说明

图1是本申请的测试金属材料细节疲劳强度截止值试验件结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图中编号说明：1金属板、2激光强化圆弧区、3圆弧

具体实施方式

参见附图，本申请提供的测试金属材料细节疲劳强度截止值试验件，试验件本体是一个由被测金属材料制作的长方形金属板1，在金属板1两侧中间部位分别设有内陷的激光强化圆弧区2。所述金属板1的外形尺寸最好为300mm、宽为60mm、厚为6mm。所述金属板1两侧的激光强化圆弧区的圆弧3外缘的弧半径为20mm，用以模拟静面积应力集中系数Ktn为1.6的结构形式。优选的金属板两侧的激光强化圆弧区的圆弧宽度为5mm。在该激光强化圆弧区的正反两面均进行了激光强化。

上述测试金属材料细节疲劳强度截止值试验件的制作方法，包含以下内容：首先用被测金属材料制作一个长方形金属板1作为试验件的本体；再在金属板1两侧中间部位分别对称加工两个内陷圆弧3，最后在两个内陷圆弧3处，距离圆弧3外缘等宽圆弧区范围内，对金属板1的正反两面进行激光强化，形成内陷的激光强化圆弧区2。

实施例中，在金属板两侧中间部位分别对称加工两个半径为20mm的内陷圆弧，模拟静面积应力集中系数Ktn为1.6的结构形式。

优选在两个内陷圆弧3处，距离圆弧外缘5mm的等宽圆弧区范围内，对金属板的正反两面进行激光强化，形成内陷的激光强化圆弧区2。