TC4钛合金残余应力场下裂纹扩展特性研究

TC4钛合金残余应力场下裂纹扩展特性研究

论文摘要

为研究TC4钛合金在残余应力场下的裂纹扩展特性,设计含缺口疲劳实验件,对实验件分别进行56.7、60、63.7、70 kN四种载荷水平的预先拉伸处理引入不同应力水平的残余应力场,随后开展裂纹扩展实验。对比不同预拉伸载荷下裂纹扩展实验结果发现,预拉伸引入的残余应力场可有效减小裂纹扩展速率;随着预拉伸载荷的增大,不同预拉伸载荷下裂纹扩展寿命分别增大3.34%、8.49%、36.13%、89.53%。同时研究发现随着预拉伸载荷增大,有效残余应力增大。基于Franc3D软件建立考虑残余应力分布的裂纹扩展数值模拟方法,由于没有考虑加工硬化的作用,裂纹扩展寿命数值模拟结果高于实际值。

论文目录

  • 1 实验
  •   1.1 材料与实验件
  •   1.2 预拉伸处理
  •   1.3 疲劳实验
  • 2 裂纹扩展寿命数值模拟
  •   2.1 考虑残余应力的裂纹扩展建模
  •   2.2 裂纹扩展数值模拟
  • 3 结果与分析
  •   3.1 预拉伸有限元仿真
  •   3.2 裂纹扩展实验结果与分析
  •   3.3 裂纹扩展数值模拟结果与分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王建方,郭小军,胡殿印,田腾跃

    关键词: 残余应力,裂纹扩展,钛合金,裂纹闭合

    来源: 热加工工艺 2019年18期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 中国航发湖南动力机械研究所,北京航空航天大学动力能源学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51875461)

    分类号: TG146.23

    DOI: 10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.18.009

    页码: 35-40

    总页数: 6

    文件大小: 1458K

    下载量: 224

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