The invention discloses a method for evaluating the loss coefficient of fatigue strength of titanium alloy blunt notch based on cyclic life. Based on the results of ultra-high cycle fatigue test and mathematical model, the method establishes the criterion of material blunt notch, introduces cyclic life factor, and establishes a model for evaluating the fatigue strength of titanium alloy blunt notch based on cyclic life. It can be used to quickly determine whether a blunt notch belongs to a blunt notch, and to estimate the fatigue strength of blunt notch with different notch root size, different theoretical stress concentration factor KT and different cycle life. The model avoids the empirical evaluation of notch fatigue strength based on notch root size.
【技术实现步骤摘要】
一种基于循环寿命的钛合金钝缺口疲劳强度损失系数评估方法
本专利技术属于有色金属制造领域,涉及一种基于循环寿命的钛合金疲劳缺口强度评估方法。
技术介绍
钛合金具有轻质高强、耐腐蚀、成型号等优点,在航空航天、汽轮机等领域得到广泛运用。但是,钛合金存在显著的缺口敏感性,而钛合金在工程制造过程中不可避免存在加工缺口或者结构缺口。这些缺口部位存在应力集中,疲劳失效裂纹萌生位置。结构部件的缺口可分:尖锐缺口和钝缺口。尖锐缺口通常可作裂纹来处理,而钝缺口的疲劳强度受到缺口根部尺寸、理论应力集中系数Kt的影响,其疲劳强度的评估是研究热点。钝缺口是钛合金工程结构常见的缺口,如结构部件的圆弧过渡等,其疲劳强度的评估是钛合金结构高可靠性服役需要解决的问题。文献研究表明,材料的疲劳缺口敏感性与疲劳寿命密切相关,尤其在高周疲劳、超高周疲劳范围的缺口敏感性更加显著。目前的疲劳缺口敏感性的方法主要有三种:局部应变幅发、应力强度因子法及Neuber系数法。局部应变幅法适用于较高应力幅下缺口根部发生局部塑性变形;应力强度因子法则是将缺口看作裂纹尖端,而不适用于钝缺口情况;Neuber系数法在工程上应用较广,适用于基于疲劳极限缺口评估。目前的评估方法均不适用于高周、超高周疲劳强度损失系数评估。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于循环寿命的钛合金钝缺口疲劳强度损失系数评估方法。采用超声疲劳试验获取光滑试样和缺口试样疲劳强度-寿命曲线,引入循环寿命因子,建立疲劳缺口敏感性系数与循环寿命关系,进而评估不同缺口尺寸、不同循环寿命的钛合金钝缺口疲劳强度。为实现上述目的,本专利技术采用下述技术方案。一种基 ...
【技术保护点】
1.一种基于循环寿命的钛合金钝缺口疲劳强度损失系数评估方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)取光滑钛合金试件标记为试件1,采用超声疲劳方法对试件1进行超高周次疲劳试验,试验频率20kHz,获得试件1的疲劳强度‑寿命数据,绘制试件1的疲劳Se‑Ne曲线,并将此曲线标记为疲劳寿命曲线1,根据疲劳寿命曲线1得出试件1在109周次时的疲劳强度的疲劳强度σe及试件1的疲劳极限值Se;(2)将步骤(1)得出的试件1的σe值带入公式
【技术特征摘要】
1.一种基于循环寿命的钛合金钝缺口疲劳强度损失系数评估方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)取光滑钛合金试件标记为试件1,采用超声疲劳方法对试件1进行超高周次疲劳试验,试验频率20kHz,获得试件1的疲劳强度-寿命数据,绘制试件1的疲劳Se-Ne曲线,并将此曲线标记为疲劳寿命曲线1,根据疲劳寿命曲线1得出试件1在109周次时的疲劳强度的疲劳强度σe及试件1的疲劳极限值Se;(2)将步骤(1)得出的试件1的σe值带入公式得出钛合金的本征尺寸am,△Kth为疲劳裂纹扩展门槛值;(3)取有缺口且缺口根部半径r≥1.5mm的钛合金试件并标记试件2,采用用超声疲劳方法对试件...
【专利技术属性】
技术研发人员:聂宝华,陈东初,蒙宇,吕锦源,赵子华,张峥,孙海波,刘抒,
申请(专利权)人:佛山科学技术学院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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