激光粉末床熔融Ti6Al4V合金

约束相关断裂韧性

激光粉末床熔融Ti6Al4V合金，建立了断裂韧性与约束应力的相关性，可转换不同约束下的断裂性能。

Yingmeng, Xiao · Sun, Jingyu · 钱桂安

Theoretical and Applied Fracture Mechanics 2024

技术优势

统一描述两种约束

用三参数K-T11-T33方法同时分析面内和面外约束，不再需要分别处理厚度与裂纹长度的影响。

一条线转换性能

建立断裂韧性与归一化T11应力的相关线，可将不同约束水平试样的断裂性能互相转换。

识别缺陷主导韧性

发现断裂韧性随厚度变化的大幅波动源于LPBF制造缺陷，提示评估时需区分缺陷效应而非单纯厚度效应。

应用场景

• 航空航天结构件：用约束修正方法评估飞机承力件的真实断裂韧性，避免设计过于保守或冒险。
• 材料断裂性能评估：用统一的T11参数对比不同受力状态的断裂数据，判断材料的适用性。
• 机械结构完整性：提前将裂纹长度和厚度对韧性的影响代入完整性评定，防止脆性失效。
• 增材制造质量验证：通过韧性波动检测内部制造缺陷，为LPBF工艺参数筛选提供判据。