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采用原位高分辨率同步x射线断层扫描技术研究了Ti-6Al-4V合金的三维短疲劳裂纹闭合行为( 3D short fatigue crack closure behavior in Ti-6Al-4V alloy investigated using in-situ high resolution synchrotron X-ray tomography )
V Tubei H Toda M Hassanipour K Hirayama M Uesugi
采用原位同步辐射X射线显微成像技术研究了Ti-6Al-4V合金疲劳短裂纹的三维闭合行为。在空间分辨率为1 m的水平上，在两个短裂纹前缘采集层析成像数据，观察闭合的时间演化行为（有时称为4D成像）。由于高的空间分辨率水平，可以很容易地观察到由微观结构特征的三维变化引起的复杂的三维裂纹形貌，包括挠度、小面路径和裂纹分枝/重叠，以及裂纹闭合的发生。本研究分离了近端和后端裂纹闭合的贡献，并观察了它们随裂纹扩展的行为。结果表明，在短裂纹区，随着裂纹长度的增加，尖端后闭合的演化对整体闭合行为有重要影响。发现裂纹前缘闭合行为的变化是由于存在不同的裂纹路径形貌，即由于II型和III型位移导致的断裂表面粗糙度不同。讨论了闭合度、裂纹尖端张开位移范围(ΔCTOD)与裂纹扩展速率的关系。
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