基于堆焊成形鈦合金高周疲勞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的R-S-N模型
本文選題:材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科 + 應(yīng)力比 ; 參考:《材料研究學(xué)報(bào)》2015年09期
【摘要】:針對(duì)應(yīng)力比對(duì)疲勞壽命影響的問(wèn)題,以TC18鈦合金堆焊成形(利用多層堆焊的方法制備)試樣為研究對(duì)象,進(jìn)行了3種應(yīng)力比(R=0.5、R=0.06、R=-1)的疲勞實(shí)驗(yàn),得出相應(yīng)的疲勞極限,應(yīng)用"應(yīng)力幅值壽命模型"和"三參數(shù)壽命模型"得到6條S-N曲線。根據(jù)裂紋擴(kuò)展速率與疲勞壽命的積分關(guān)系,以兩種疲勞壽命數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),系統(tǒng)地研究了應(yīng)力比(R)與疲勞壽命曲線(S-N)的關(guān)系,提出了考慮應(yīng)力比的疲勞壽命(R-S-N)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)本文提出的修正公式,建立了適用TC18鈦合金堆焊成形材料的兩種R-S-N數(shù)學(xué)模型,結(jié)果表明:用應(yīng)力幅值壽命模型可對(duì)中等疲勞壽命區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),而三參數(shù)壽命模型更適合中長(zhǎng)壽命區(qū)域的預(yù)測(cè)。提出的兩種R-S-N數(shù)學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)值吻合良好,并可在工程上預(yù)測(cè)任意應(yīng)力比下的疲勞壽命曲線。
[Abstract]:Aiming at the problem of the influence of stress ratio on fatigue life, the fatigue tests of TC18 titanium alloy surfacing (prepared by multilayer surfacing method) were carried out in three kinds of stress ratios (R _ (0. 5) ~ (?) R ~ (0. 06), and the fatigue limit of TC18 titanium alloy surfacing forming (prepared by multilayer surfacing) was obtained, and the fatigue limit of TC18 alloy was obtained. Six S-N curves were obtained by using "stress amplitude life model" and "three parameter life model". According to the integral relationship between crack growth rate and fatigue life, the relationship between stress ratio (R) and fatigue life curve (S-N) is systematically studied on the basis of two kinds of mathematical models of fatigue life, and a mathematical model of fatigue life (R-S-N) considering stress ratio is proposed. According to the modified formula proposed in this paper, two kinds of R-S-N mathematical models suitable for TC18 titanium alloy surfacing forming material are established. The results show that the stress amplitude life model can be used to accurately predict the middle fatigue life zone. The three-parameter life model is more suitable for the prediction of mid-long life region. The two R-S-N mathematical models are in good agreement with the experimental data and can be used to predict the fatigue life curve under arbitrary stress ratio in engineering.
【作者單位】: 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院;北京航空制造工程研究所高能束流加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類號(hào)】:TG455;TG146.23
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2087187
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