梯度钛合金裂纹扩展速率测试及梯度对扩展寿命影响

编号 zgly0001567595

文献类型 期刊论文

文献题名 梯度钛合金裂纹扩展速率测试及梯度对扩展寿命影响

作者 赵震波  许希武  郭树祥 

作者单位 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2017年01期

年份 2017 

分类号 O346.1 

关键词 梯度材料  疲劳扩展  Paris公式  扩展寿命  试验研究 

文摘内容 为明确梯度材料中裂纹扩展速率分布情况,对含裂纹TC11-TC4以及TA15-TA2两种组合梯度钛合金进行标准三点弯疲劳试验。试验结果表明:梯度结构中不同部位的相同组分扩展性能相同,给出了4种3D打印组分钛合金的Paris公式;梯度材料组分弹性模量的变化会改变裂纹尖端应力强度因子,对位于模量较低一侧的裂纹扩展有抑制作用;过渡层影响厚度范围内裂纹扩展速率介于两种组分之间且连续过渡,表明梯度材料可以消除异种材料连接的界面效应,提出基于组分材料体积分量的混合率描述梯度层中扩展性能的分布规律;恒定载荷试验中仅扩展方向不同情况下寿命有显著差别,验证了合理安排梯度参数可提高结构出现裂纹后的生存能力,其中扩展性能以及模量的变化分布对扩展寿命均有影响。