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机械强度2024年第05期:基于DIC的工业纯钛缺口疲劳裂纹萌生及扩展表征

来源:期刊VIP网 时间:


作者:包骐乐;代巧;邱睿;

单位:江苏理工学院机械工程学院;

摘要:对工业纯钛缺口试样进行疲劳试验,结合数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术获取试样表面应变场、缺口根部局部应变和疲劳裂纹扩展长度,划分疲劳裂纹萌生与扩展阶段,并对各阶段进行表征。试验结果表明,在疲劳裂纹萌生阶段,基于DIC获得的应变集中系数随缺口半径的减小而增加,与理论应力集中系数具有一致性;当缺口根部循环应变累积至一定程度时萌生微观裂纹,此时载荷增大,局部应变速率急剧增大后短暂减小再增大,直至宏观裂纹出现;当宏观裂纹出现时,采用应力强度因子对TA2疲劳裂纹扩展进行表征,应力强度因子随载荷和裂纹长度的增加而增大。结果表明,基于DIC技术能够对缺口疲劳裂纹萌生及扩展进行表征,能够为钛制设备的安全评定提供依据。

关键词:缺口疲劳;;数字图像相关;;疲劳裂纹萌生;;疲劳裂纹扩展

基金资助:国家自然科学基金项目(51805230);; 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX21_1300)资助~~