深海潛水器耐壓艙用鈦合金保載疲勞研究取得進(jìn)展
2021年06月01日 9:16 9964次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色網(wǎng) 分類(lèi)： 鈦資訊
深海中蘊(yùn)藏著生物和礦產(chǎn)資源，深海潛水器是深?？茖W(xué)研究和資源開(kāi)發(fā)的主要運(yùn)載工具，“耐壓艙”是其核心部件，是人類(lèi)進(jìn)入深海的安全屏障。潛水器的每一次作業(yè)，耐壓艙都承受一次不斷變化的海水壓力（升載-保載-卸載）作用，這種載荷譜下的疲勞稱(chēng)為保載疲勞（Dwell fatigue）。新型高強(qiáng)韌鈦合金是耐壓艙的首選材料，研究其保載疲勞特性對(duì)于深海潛水器的設(shè)計(jì)和可靠性評(píng)估具有重要意義。
研究發(fā)現(xiàn)，耐壓艙鈦合金的三種保載疲勞失效模式，即疲勞失效、延性失效及疲勞與延性混合失效。保載與疲勞載荷的相互作用加速了試樣的失效，并導(dǎo)致不同失效模式之間的競(jìng)爭(zhēng)。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)保載疲勞壽命與第一周次累積最大應(yīng)變有關(guān)，二者在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下呈近似線(xiàn)性關(guān)系，間歇加載時(shí)間對(duì)鈦合金的保載疲勞行為沒(méi)有影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析揭示了鈦合金的保載疲勞機(jī)理，即保載產(chǎn)生的塑性變形增大了試樣的實(shí)際應(yīng)力，這促進(jìn)了已形成裂紋或損傷的擴(kuò)展，同時(shí)，疲勞載荷部分導(dǎo)致的局部塑性應(yīng)變?cè)龃罅吮］d疲勞塑性應(yīng)變的累積。
該研究由中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所LNM微結(jié)構(gòu)計(jì)算力學(xué)課題組與中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇二研究所等單位合作完成，得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“深海裝備耐壓結(jié)構(gòu)體、材料耐壓特性及評(píng)估技術(shù)研究”的支持。相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Materials Science & Technology上，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所孫成奇為論文的第一作者和通訊作者。
責(zé)任編輯：淮金
如需了解更多信息，請(qǐng)登錄中國(guó)有色網(wǎng)：www.yemianfei8.com了解更多信息。
中國(guó)有色網(wǎng)聲明：本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權(quán)均屬于作者或頁(yè)面內(nèi)聲明的版權(quán)人。
凡注明文章來(lái)源為“中國(guó)有色金屬報(bào)”或 “中國(guó)有色網(wǎng)”的文章，均為中國(guó)有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機(jī)構(gòu)授權(quán)同意發(fā)布的文章。
如需轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載方必須與中國(guó)有色網(wǎng)（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話(huà)：010-63971479）聯(lián)系，簽署授權(quán)協(xié)議，取得轉(zhuǎn)載授權(quán)；
凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：“XXX（非中國(guó)有色網(wǎng)或非中國(guó)有色金屬報(bào)）”的文章，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不構(gòu)成投資建議，僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作，所有后果讀者自負(fù)，中國(guó)有色網(wǎng)概不負(fù)任何責(zé)任。
