论文题目: TC4-DT和TC21钛合金损伤容限行为的宏微观研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 固体力学
作者: 马少俊
导师: 吴学仁,刘建中
关键词: 型钛合金,损伤容限性能,宏微观分析
文献来源: 北京航空材料研究院
发表年度: 2005
论文摘要: 本文采用宏观试验和微观分析相结合的办法，较为系统地研究和评价了TC4-DT和TC21两种新型钛合金的损伤容限行为和性能。研究的内容包括静力性能、断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率及门槛值、高周疲劳性能、谱载下的疲劳裂纹扩展行为与寿命估算。研究工作得到的主要结论是：（1） TC4-DT属于中强钛合金，其塑性良好；TC21属于高强钛合金，但塑性较差。相比于片状组织，TC21网篮组织具有较好的综合性能。（2） TC4-DT的KIC明显高于TC4。TC4的表观断裂韧度KAPP对厚度很敏感，TC4-DT则不然。TC4-DT有利于发挥片状组织在增韧方面的作用，而TC4则更能发挥双态组织的优异塑性。相比于TC17，TC21具有更好的损伤容限特性。（3） TC4-DT呈现良好塑性和高韧性的特点，TC21呈现强而韧的特点，但TC21的抗断裂和抗扩展性能不如TC4-DT。（4） TC21网篮组织的高周疲劳性能优于TC4-DT片状组织；TC21为单源疲劳而TC4-DT为多源疲劳。（5）引入β修正因子的Willenberg模型所进行的谱载下的疲劳裂纹扩展寿命估算结果与两种合金的试验结果吻合得很好。用Willenberg+IZ模型估算得到的结果与TC4-DT的试验结果吻合较好。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 损伤容限设计思想及发展现状
1.3 钛合金损伤容限行为宏微观研究综述
1.3.1 静力性能
1.3.2 断裂韧度
1.3.3 疲劳裂纹扩展
1.3.4 高周疲劳
1.4 课题的背景和来源
1.5 研究的思路和方法
第二章 试验方案
2.1 试验材料与热处理
2.2 静力试验
2.3 断裂韧度试验
2.4 疲劳裂纹扩展速率和门槛值试验
2.5 高周疲劳试验
第三章 试验结果与分析
3.1 微观组织特征
3.1.1 TC4-DT的微观组织特征
3.1.2 TC21的微观组织特征
3.2 静力性能
3.2.1 TC4-DT的静力试验结果与分析
3.2.2 TC21的静力试验结果与分析
3.3 断裂韧度
3.3.1 TC4-DT的断裂韧度试验结果与分析
3.3.1.1 平面应变断裂韧度K_(IC)
3.3.1.2 表观断裂韧度K_(APP)及厚度效应
3.3.2 TC21的断裂韧度试验结果与分析
3.3.3 TC4-DT和TC21材料静力性能和断裂韧度小结
3.4 疲劳裂纹扩展和门槛值
3.4.1 TC4-DT的疲劳裂纹扩展和门槛值的试验结果与分析
3.4.1.1 在中速区的扩展
3.4.1.2 在近门槛区的扩展
3.4.2 TC21的疲劳裂纹扩展和门槛值的试验结果与分析
3.4.2.1 在中速区的扩展
3.4.2.2 在近门槛区的扩展
3.4.3 TC4-DT和TC21材料疲劳裂纹扩展行为的比较
3.5 高周疲劳
3.5.1 TC4-DT的高周疲劳试验结果与分析
3.5.2 TC21的高周疲劳试验结果与分析
第四章 谱载下的裂纹扩展与寿命估算
4.1 TC4-DT和TC21在谱载下的疲劳裂纹扩展行为
4.2 TC4-DT和TC21在谱载下的裂纹扩展寿命估算
4.2.1 迟滞模型
4.2.2 裂纹扩展寿命估算
第五章 总结
参考文献
致谢
附录
发布时间: 2008-02-20
参考文献
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