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冲击载荷作用下铝合金强度分析

摘要：铝合金具有强度高，有较轻的自重，良好的防腐蚀性，良好的可模性等特点。但它在抗疲劳性方面是较差的，对温度的影响也是比较敏感的，本文主要提出铝合金材料在载荷作用下的强度问题，进而找出控制以及解决的主要措施。
关键词：铝合金；载荷作用；分析研究
中图分类号：TG174 文献标识码：A
铝合金材料在当今社会已经得到了比较广泛的应用，主要都是应用在玻璃幕墙以及一些具有大跨度的结构当中，但是在铝合金在加工的过程当中也会发生变形等问题，这也是有待解决的，一般主要的影响因素则是残余应力而造成的。对铝合金造成强度影响的因素会存在很多，在尺寸，应力，环境以及温度方面都会受到影响，所以在想得到更好的应用，则必须要进行更为深入的研究分析。
一、铝合金的主要特点
铝合金在应用时具有几方面的特点，它可降低结构质量的重量，可以提高低温结构的性能，可以降低运输费用，可以改善地震烈度的强度，提高质量，可以提高结构的寿命。但是这种材料也存在一定的缺点：（1）具有较强的温度敏感性。铝合金这种材料，它的线膨胀系数是非常强的，是钢材的几倍，也就是说它的温度会更加敏感。（2）较差的抗疲劳性。由于铝合金这种材料极易会产生裂纹，就算是在静力载荷下也会发生这种问题，所以它的敏感系数也非常高。此外，还有其它几方面的影响，一方面，如果受到大气的影响时，在铝合金的表面会出现氧化的成份，而这种成份会对材料进行一定的保护，避免腐蚀。所以我们可以看出，铝合金这种材料有着很好的抗腐蚀性，起到一定的防护作用。另一方面，由于这种材料具有很好的质感与光泽，也具有良好的反射性，达到电解着色和氧化，有着装饰的效果。再与钢材这种材料相比较，它的弱点就是没有钢的强度大，由于它的密度只是钢材的一半，但是在现在的结构当中铝合金的强度则会大于碳素钢。如果是应用铝合金来替代其它材料一般可降低自重。如果应用在加工方面时，它具有挤压成型的特点，而钢材却很难达到。
二、铝合金的载荷冲击影响
铝合金结构的材料如果承受了多次的荷载时，它的断面就会较低，因为的应力会小于试件的强度，一但屈服点出现时就会给它造成一定的破坏，当出现这种现象时，也就是我们所说疲劳现象，会对强度造成一定的影响。所谓的结构疲劳指的就是在载荷的作用下会形成裂纹现象，这也是一种疲劳的过程。一般断裂会和疲劳相结合，不是分开的。发生裂纹时也就是所说的断裂扩散，体现在几个方面：（1）试件会分为几个尺寸，所以可以用高应力区体积进行解释，而这方面也是影响疲劳性最主要的一个方面，在相同的应力水平下，随着增大的尺寸其材料的体积也会提高，如果这种材料是在高应力区较为薄弱的位置出现疲劳时，在它最薄弱以及出现缺陷的位置高应力区也会随着提高，因此，较小尺寸的试件在疲劳度上会好于大试件的抗力，就是说如果寿命在相同的条件下，大尺寸的试件就会减少它的强度，并且寿命也会跟着下降。（2）由于在重量方面铝合金材料是较轻的，所以它也具有这方面的优势，在安装时比较简单，在加工时比较方便，制作构件可以降低上部的载荷程度，没有抗冲击的能力。如果是在施工期间就会减少它的劳动强度，也就是说劳动强度会影响到材料的抗疲