應(yīng)力集中和應(yīng)力比對TC18合金鍛件疲勞強度的影響

摘要：研究了TC18鈦合金鍛件在不同應(yīng)力集中系數(shù)(K_t)和應(yīng)力比(R)下疲勞強度的特點,并對合金兩種S-N(應(yīng)力-壽命)曲線及斷口形貌進行了分析比較。結(jié)果表明:兩種不同S-N曲線在應(yīng)力集中和應(yīng)力比的影響下表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律,應(yīng)力集中不僅影響了宏觀斷口典型三區(qū)域的面積大小,而且與疲勞輝紋、二次裂紋和韌窩的微觀形貌也有關(guān)聯(lián)。為了進一步說明應(yīng)力集中、應(yīng)力比和疲勞強度之間的關(guān)系,本文在傳統(tǒng)應(yīng)力集中敏感系數(shù)q_f和平均應(yīng)力敏感系數(shù)M的基礎(chǔ)上,重新確立了兩種敏感系數(shù)q_f′和M′,并在此基礎(chǔ)上建立了應(yīng)力集中系數(shù)、應(yīng)力比與疲勞強度之間的關(guān)系新模型。經(jīng)計算,新建模型得到的數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果有較高的吻合度。最后,通過MATLAB/GUI軟件比較了新建模型和傳統(tǒng)模型之間的差異。發(fā)現(xiàn)新模型曲線在傳統(tǒng)3種模型曲線之間,且新建模型在光滑試樣下匹配度最高,進一步驗證了新建模型的準(zhǔn)確性。