基于全寿命裂纹扩展模型的钛合金球壳疲劳可靠性分析

针对钛合金材料短裂纹扩展寿命较长的特点,基于Brown-Hobson模型的疲劳全寿命计算模型,给出了钛合金球壳疲劳寿命估算的解决方案.根据不含交叉项的二次响应面法对全寿命模型进行可靠性分析,得出不同参数对其可靠度指标的影响,并将此方法应用于我国正在研制中的4.5km级载人深潜器的疲劳分析中.根据载荷-循环次数历程对其进行确定性裂纹扩展分析,在此基础上分析了不同参数对结构可靠性的影响.

基于单一曲线模型的钛合金耐压球壳疲劳强度研究

以载人深潜器钛合金耐压球壳为研究对象,建立裂纹体有限元模型,并采用张开位移法计算球壳典型开口焊趾处的表面裂纹应力强度因子。裂纹扩展率单一曲线模型能计及负应力比效应。基于该模型对球壳的疲劳寿命进行分析,探讨球壳开口焊趾表面裂纹形状的演化规律,并对初始裂纹尺寸、临界裂纹尺寸、残余应力、应力强度因子幅值门槛和相关的材料参数进行了敏感性分析,相关结论可为钛合金耐压球壳的设计提供参考。