摘要：针对金属管材低应力分离过程中裂纹扩展稳定性差、管材断面平整度低的问题,提出一种双频叠加、变频振动的加载控制方法,探究带有V形切口金属管材的断裂行为。结合金属管材的双频振动特性,提出变频振动控制曲线。在此基础上,利用管材的应力集中效应实现V形切口处疲劳裂纹的萌生与稳定扩展,同时在共振效应下完成管材的快速分离。通过自行研制双频振动系统,对预制V形切口的45钢和6061铝合金管材进行了振动实验研究。实验结果表明,金属管材在给定的变频振动载荷作用下可以实现可控性分离。同时,延长变频作用时间以及叠加相应的高频振动载荷,可以有效提高裂纹扩展的稳定性,使得管材断面更加平整,几何精度更高。

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