[发明专利]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

摘要

本发明公开了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，本发明基于超高周疲劳试验结果和数学模型，建立材料钝缺口判据，引入循环寿命因子，建立一套基于循环寿命的钝缺口疲劳强度评估模型；该模型可快速判定是否属于钝缺口，估算不同缺口根部尺寸、不同理论应力集中系数kt及不同循寿命的钝缺口疲劳强度。该模型避免了根据缺口根部尺寸简单评估缺口疲劳强度的经验性。

主权项

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σ_e值带入公式得出钛合金的本征尺寸a_m，△K_th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2进行超高周次疲劳试验，试验频率20kHz，获得试件2的疲劳强度‑寿命数据，绘制试件2的疲劳Sn‑Nf曲线，并将此曲线标记为疲劳寿命曲线2，根据疲劳寿命曲线2得出试件2的疲劳极限值Sn；(4)将步骤(1)得出的Se及步骤(3)得出的Sn代入疲劳缺口损失系数计算公式Kf＝Sn/Se，计算出试件2的疲劳缺口损失系数Kf；(5)建立缺口敏感系数q与循环寿命Nf的模型：其中，β为循环寿命因子并β＝λ1+λ2logNf，Kt为缺口理论应力集中系数，Nf为循环寿命，λ1及λ2为模型拟合参数；(6)通过步骤(5)估算不同钝缺口半径r、不同循环寿命Nf的钛合金疲劳强度损伤系数Kf。