基于全场法的航空用Ti-2Al-1.5Mn钛合金疲劳裂纹扩展各向异性研究

来源期刊：稀有金属材料与工程2020年第10期

论文作者：方修洋 黄伟

文章页码：3439 - 3444

关键词：疲劳裂纹扩展;全场法;CJP模型;

摘    要：准确定量表征航空用重要承载结构材料抗疲劳裂纹扩展能力是评估结构件服役寿命的基础。本研究针对航空用Ti-2Al-1.5Mn钛合金,沿着板材不同取向制备CT试样开展疲劳裂纹扩展速率试验,分别基于全场法及传统方法定量表征了裂纹扩展各阶段应力强度因子幅ΔK。结果表明:疲劳裂纹扩展速率da/d N-ΔK关系及裂纹扩展路径显著受到材料取向的影响。相比于传统表征应力强度因子幅方法,全场法一方面能够直接考虑裂尖塑性变形引起裂纹闭合的影响,另一方面能够有效避免因裂纹扩展路径偏折带来的有效裂纹长度测量偏差,从而能准确获取有效应力强度因子幅。基于全场法的疲劳裂纹扩展应力强度因子幅表征具有广泛应用前景。