本文關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片TC4鈦合金振動(dòng)疲勞裂紋擴(kuò)展研究及剩余壽命預(yù)測(cè)　出處：《表面技術(shù)》2016年09期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： TC鈦合金 疲勞裂紋擴(kuò)展 剩余壽命預(yù)測(cè)

【摘要】：目的研究TC4鈦合金的振動(dòng)疲勞特性及壽命預(yù)測(cè)。方法通過(guò)共振疲勞試驗(yàn),分析裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化規(guī)律,計(jì)算不同應(yīng)力水平下疲勞裂紋擴(kuò)展的速率,建立剩余壽命預(yù)測(cè)計(jì)算模型。結(jié)果裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子是表征裂紋擴(kuò)展速率快慢的有效參數(shù),與裂紋長(zhǎng)度及應(yīng)力場(chǎng)的大小相關(guān)。在裂紋擴(kuò)展初期應(yīng)力為274 MPa的條件下,裂紋擴(kuò)展速率的試驗(yàn)值與計(jì)算值吻合較好。通過(guò)壽命預(yù)測(cè)模型計(jì)算可知,當(dāng)初始裂紋為0.5 mm,最終裂紋長(zhǎng)度達(dá)到5 mm時(shí),在應(yīng)力為274、366、422 MPa的條件下,振動(dòng)循環(huán)周期分別為36 577、19 090、13 865。結(jié)論在應(yīng)力比為?1的振動(dòng)條件下,裂紋擴(kuò)展速率隨應(yīng)力水平的增大而加快,同時(shí)初始裂紋長(zhǎng)度越長(zhǎng),應(yīng)力相同時(shí),裂紋擴(kuò)展速率提高。通過(guò)壽命預(yù)測(cè)模型,可計(jì)算出結(jié)構(gòu)件的使用壽命。
[Abstract]:The vibration characteristics and fatigue life prediction of TC4 titanium alloy. Through the method of resonance fatigue test, analysis of crack tip change regularity of stress intensity factor calculation, different rate of fatigue crack propagation under the stress level, the residual life prediction model is established. The stress intensity factor of the crack tip is an effective parameter characterizing the crack growth rate speed, and crack length and stress field size. Extend the initial stress is 274 MPa under the conditions of crack, the crack propagation rate of the test value and the calculated values are in good agreement. The life prediction model calculation shows that when the initial crack is 0.5 mm, the final crack length reached 5 mm, in for 274366422 MPa under the conditions of the vibration cycle were 36 577,19 090,13 865. in conclusion the stress ratio? 1 vibration conditions, the crack growth rate with the increase of the stress level and speed, At the same time, the longer the initial crack length is, the crack growth rate increases at the same time, and the service life of the structure can be calculated by the life prediction model.

【作者單位】： 中國(guó)民航大學(xué)天津市民用航空器適航與維修重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)民航大學(xué)理學(xué)院;
【基金】：民航科技重大專項(xiàng)(MHRD20130204) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(3122015L002)~~
【分類號(hào)】：TG146.23
【正文快照】： Received:2016-03-05;Revised:2016-06-03TC4鈦合金具有比強(qiáng)度高、密度小、耐蝕性好、優(yōu)良的韌性和焊接性等優(yōu)點(diǎn),在航空航天、石油化工、造船、汽車等領(lǐng)域都得到成功的應(yīng)用。結(jié)合其性能優(yōu)勢(shì),民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片和渦輪盤等重要部件大多采用TC4材料制作而成,但其在高溫高壓、

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