基于堆焊成形钛合金高周疲劳实验数据的R-S-N模型

发布时间：2018-07-01 08:34

  本文选题：材料科学基础学科 + 应力比　； 参考：《材料研究学报》2015年09期

【摘要】：针对应力比对疲劳寿命影响的问题,以TC18钛合金堆焊成形(利用多层堆焊的方法制备)试样为研究对象,进行了3种应力比(R=0.5、R=0.06、R=-1)的疲劳实验,得出相应的疲劳极限,应用"应力幅值寿命模型"和"三参数寿命模型"得到6条S-N曲线。根据裂纹扩展速率与疲劳寿命的积分关系,以两种疲劳寿命数学模型为基础,系统地研究了应力比(R)与疲劳寿命曲线(S-N)的关系,提出了考虑应力比的疲劳寿命(R-S-N)数学模型。根据本文提出的修正公式,建立了适用TC18钛合金堆焊成形材料的两种R-S-N数学模型,结果表明:用应力幅值寿命模型可对中等疲劳寿命区进行准确的预测,而三参数寿命模型更适合中长寿命区域的预测。提出的两种R-S-N数学模型与实验值吻合良好,并可在工程上预测任意应力比下的疲劳寿命曲线。
[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.
【作者单位】： 北京工业大学机械与应用电子技术学院;北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室;
【分类号】：TG455;TG146.23

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2087187