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摘要
在复杂的载荷环境中钛合金受疲劳特性的影响,容易导致构件出现疲劳断裂。为准确预测钛合金构件疲劳寿命及保障工业安全,提出一种地磁场环境下基于弱磁测量的疲劳监测方法。在弱磁检测技术的基础上,提出了弱磁监测的力磁模型,制作标准拉伸试块,采用弱磁监测系统和疲劳试验系统进行疲劳监测试验,并测定试样疲劳前后的点阵常数。结果显示,疲劳监测过程中,弱磁信号的变化规律与材料疲劳过程相对应:疲劳初期,磁信号小幅波动增长,晶胞与晶胞之间产生滑移带;裂纹扩展时,磁信号持续较长时间的平稳跳变;最后试样断裂时,磁信号大幅度增强。在疲劳最后阶段,即瞬断区试样断裂,监测磁曲线大幅跃变增强,曲线结果和力磁模型相一致,即晶胞被压缩时,垂直方向上的磁力线的通过截面增大,磁信号增强。弱磁技术为钛合金实时监测提供了新的思路和方法,在预测金属疲劳寿命中有潜在的应用价值。
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单位中国航空制造技术研究院; 南昌航空大学
