基于材料细观特性的TC4钛合金疲劳裂纹萌生寿命仿真

作者：蒋泽; 许希武; 郭树祥; 吴斌; 戚岩

来源：机械强度, 2021, 43(02): 425-433.

DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2021.02.025

• 钛合金
• 疲劳寿命
• 裂纹萌生
• 仿真模型
• 细观力学

建立了TC4钛合金材料的疲劳裂纹萌生寿命的预测模型,并通过试验验证了此模型在预测TC4钛合金材料疲劳裂纹萌生寿命时的可行性。基于裂纹萌生的细观位错模型,采用Tanaka-Mura的开裂寿命公式,考虑了表面粗糙度,提出了分析TC4钛合金材料疲劳裂纹萌生的有限元模型,并通过实验验证仿真模型的有效性。结果表明:模型裂纹萌生形式在不同载荷水平下存在差异,高应力水平状态下,模型除了主裂纹的萌生扩展还伴有大量独立微裂纹,裂纹密度大,而在低应力水平状态下,模型存在少量独立微裂纹,裂纹密度小。

• 单位
  中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所; 机械结构力学及控制国家重点实验室; 南京航空航天大学