恒定疲劳载荷下的材料（方楠超声振动载荷下7075-T6铝合金的疲劳失效行为）

受美国国防部和美国海军研究署资助，亚利桑那州立大学的研究人员分析了7075-T6铝合金在超声振动载荷下的疲劳失效行为。

超高周循环（106~1010）载荷下金属的疲劳失效问题的复杂性远高于传统金属失效问题，目前对相关机理的认识尚不充分。为此，研究人员使用ANSYS软件对7075-T6铝合金在超声波频率下的失效情况进行了数值模拟，并开展了一系列疲劳试验以分析试样几何尺寸、表面粗糙度等对疲劳断裂行为和失效机制的影响。研究发现：在高频超声振动载荷下，铝合金试验疲劳断裂后的断面处存在明亮的多面拓扑结构区域，而低频载荷下疲劳断裂试样断面不存在这种区域；疲劳裂纹不仅存在于试样表面还存在于亚表面，而此前的假设都认为疲劳裂纹几乎仅在表面形成；经历1010次疲劳循环试验后，试样仍会因表面裂纹引起失效。此外，相同载荷下，粗糙试样的疲劳寿命更低。

这项研究有助于加深对超高周循环载荷下合金疲劳失效机理的理解，可为后续合金部件在严苛环境下的使用提供理论支持。

论文：Study of Aluminum Alloy 7075-T6 under Ultrasonic Fatigue Loading