应力集中和应力比对TC18合金锻件疲劳强度的影响

摘要：研究了TC18钛合金锻件在不同应力集中系数(K_t)和应力比(R)下疲劳强度的特点,并对合金两种S-N(应力-寿命)曲线及断口形貌进行了分析比较。结果表明:两种不同S-N曲线在应力集中和应力比的影响下表现出不同的变化规律,应力集中不仅影响了宏观断口典型三区域的面积大小,而且与疲劳辉纹、二次裂纹和韧窝的微观形貌也有关联。为了进一步说明应力集中、应力比和疲劳强度之间的关系,本文在传统应力集中敏感系数q_f和平均应力敏感系数M的基础上,重新确立了两种敏感系数q_f′和M′,并在此基础上建立了应力集中系数、应力比与疲劳强度之间的关系新模型。经计算,新建模型得到的数据和实验结果有较高的吻合度。最后,通过MATLAB/GUI软件比较了新建模型和传统模型之间的差异。发现新模型曲线在传统3种模型曲线之间,且新建模型在光滑试样下匹配度最高,进一步验证了新建模型的准确性。