【摘要】：為明確梯度材料中裂紋擴(kuò)展速率分布情況,對含裂紋TC11-TC4以及TA15-TA2兩種組合梯度鈦合金進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)三點(diǎn)彎疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:梯度結(jié)構(gòu)中不同部位的相同組分?jǐn)U展性能相同,給出了4種3D打印組分鈦合金的Paris公式;梯度材料組分彈性模量的變化會改變裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子,對位于模量較低一側(cè)的裂紋擴(kuò)展有抑制作用;過渡層影響厚度范圍內(nèi)裂紋擴(kuò)展速率介于兩種組分之間且連續(xù)過渡,表明梯度材料可以消除異種材料連接的界面效應(yīng),提出基于組分材料體積分量的混合率描述梯度層中擴(kuò)展性能的分布規(guī)律;恒定載荷試驗(yàn)中僅擴(kuò)展方向不同情況下壽命有顯著差別,驗(yàn)證了合理安排梯度參數(shù)可提高結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋后的生存能力,其中擴(kuò)展性能以及模量的變化分布對擴(kuò)展壽命均有影響。
[Abstract]:In order to determine the distribution of crack growth rate in gradient materials, standard three-point bending fatigue tests were carried out on two kinds of composite graded titanium alloys, TC11-TC4 and TA15-TA2 with cracks. The experimental results show that the propagation properties of the same components in different parts of the gradient structure are the same. The Paris formula for four kinds of 3D printed titanium alloys is given, and the stress intensity factor at the crack tip will be changed with the change of the elastic modulus of the gradient material component. The crack propagation on the lower side of the modulus is inhibited, and the crack propagation rate is between two components in the thickness range of the transition layer, which indicates that the gradient material can eliminate the interfacial effect of the dissimilar material connection. The distribution law of propagation performance in gradient layer is described by mixing rate based on volume component of component material, and the life span of the gradient layer is significantly different under the condition of different propagation direction in constant load test. It is proved that reasonable arrangement of gradient parameters can improve the survivability of the structure after crack, and the propagation performance and the distribution of modulus have an effect on the propagation life of the structure.
【作者單位】： 南京航空航天大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(NS2016003) 機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京航空航天大學(xué))自主研究課題(0213G01)
【分類號】：O346.1

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本文編號：2264856