成形方向对增材制造钛合金裂尖循环塑性行为的影响
刘庆1
李建1
赵询1
孙涛1
葛峻铭1
全世超1
陈思瀚2
张嘉迪2
1.江苏大学 土木工程与力学学院,镇江 2120132.江苏大学 能源与动力工程学院,镇江 212013
摘要：[目的]揭示成形方向对激光选区熔化增材制造TC4钛合金裂尖循环塑性行为的影响机制,为增材制造钛合金承力构件抗疲劳设计提供参考.[方法]首先,制备0°(L1)、45°(L2)、90°(L3)3种成形方向的紧凑拉伸试样,测试获取不同方向材料的循环本构参数,为数值建模提供基础;其次,基于Chaboche混合强化本构模型,采用Abaqus软件建立含裂纹试样有限元模型,设计9组不同载荷参数方案,分析裂尖循环塑性演化规律;然后,采用数字图像相关技术开展疲劳加载试验,获取裂尖场量数据;最后,对比数值计算与试验结果,验证分析方法的可靠性.[结果]结果表明,成形方向对裂尖塑性应变、构件塑性应变能影响显著,相同载荷下,L3方向裂尖累积塑性应变、塑性应变能均最大,L2方向次之,L1方向最小,且差异随循环周次增加持续扩大;高载荷比、高载荷幅工况下,裂尖应力集中更显著,其塑性应变、平均弹性与塑性应变能均更高;成形方向对裂尖局部应力比、构件弹性应变能无显著影响.
关键词：钛合金激光选区熔化裂尖成形方向载荷比载荷幅
分类号：TH114(机械学（机械设计基础理论）)TG115.5(金属学与热处理)
论文发表日期：2026-06-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 117-127 )
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