Study on the influence of sample size and roughness on fatigue performance of 7085 aluminum alloy

YUAN Ke; GAO Dong; YIN Mei; LU Tingting; ZHENG Liling; LÜ Yang; CUI Yue; ZHOU Fengluan

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2025.07.010

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Study on the influence of sample size and roughness on fatigue performance of 7085 aluminum alloy

·Fatigue·Damage·Fracture·Failure Analysis· | 更新时间：2025-07-10

- Study on the influence of sample size and roughness on fatigue performance of 7085 aluminum alloy
- Journal of Mechanical Strength Vol. 47, Issue 7, Pages: 80-85(2025)
- 作者机构：
  
  1.中国航发湖南动力机械研究所，株洲 412002
  2.中航试金石检测科技（大厂）有限公司，廊坊 065300］
- 作者简介：
  
  YUAN Ke, E-mail: 814539984@qq.com
- 基金信息：
  
  National Science and Technology Major Project （J2019-Ⅷ-0002-0163）(J2019-VIII-0002-0163)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.07.010
  CLC：
- Received：31 October 2023，
  
  Revised：21 February 2024，
  
  Published：15 July 2025
- 稿件说明：
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袁珂，高栋，尹美，等. 尺寸和粗糙度对7085铝合金疲劳性能影响研究［J］.机械强度，2025，47（7）：80-85.

YUAN Ke，GAO Dong，YIN Mei，et al. Study on the influence of sample size and roughness on fatigue performance of 7085 aluminum alloy［J］.Journal of Mechanical Strength，2025，47（7）：80-85.
袁珂，高栋，尹美，等. 尺寸和粗糙度对7085铝合金疲劳性能影响研究［J］.机械强度，2025，47（7）：80-85. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.07.010.

YUAN Ke，GAO Dong，YIN Mei，et al. Study on the influence of sample size and roughness on fatigue performance of 7085 aluminum alloy［J］.Journal of Mechanical Strength，2025，47（7）：80-85. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.07.010.

摘要

对不同尺寸和粗糙度的试样进行四点弯曲疲劳试验测试7085铝合金疲劳极限。试验表明，试样厚度越大，材料疲劳极限强度越大；试样表面粗糙度越大，材料疲劳极限强度越小。对试样进行受力分析计算发现，危险截面发生在压头与试样接触的位置，此处试样受到了弯曲正应力及剪切力的共同作用，随着试样厚度的增加，试样所受剪切力减小，相同疲劳极限下试样对应的弯曲正应力增大；反之亦然。通过建立简化模型表明试样表面粗糙度与曲率半径之间的关系，进而得出表面粗糙度与材料疲劳极限强度的关系。

Abstract

The fatigue limit of 7085 aluminum alloy was tested by four-point bending fatigue test for samples of different sizes and roughness.The results show that the greater the thickness of the specimen

the greater the ultimate fatigue strength of the material. The higher the surface roughness of the sample

the lower the ultimate fatigue strength of the material. The stress analysis and calculation of the specimen show that the dangerous cross section occurs at the position where the indenter contacts the specimen

where the specimen is subjected to the combined action of bending normal stress and shear force. With the increase of the thickness of the specimen

the shear force on the specimen decreases

and the bending normal stress on the specimen increases under the same fatigue limit. And vice versa. The relation between the surface roughness and the radius of curvature of the sample is shown by establishing a simplified model

and then the relationship between the surface roughness and the fatigue ultimate strength of the material is obtained.

关键词

Keywords

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