双相钛合金疲劳性态的氢效应研究

双相钛合金疲劳实验表明，氢的出现导致异常现象发生，而且疲劳阈值损失。本项研究将综合物理、化学、固体力学和计算物理的基本理论，用多物理场的耦合理论、有限元法以及多尺度多物理场的耦合模型，来综合揭示实验观察到的双相钛合金材料反常疲劳现象的内在原因。在平面条件下，深入研究氢扩散、氢捕获、氢化物沉淀及弹粘塑性材料变形耦合作用下的裂尖扩展场。建立的模型能计及材料的微结构特点及材料的疲劳过程效应。稳态裂纹扩展将揭示材料疲劳阈值损失的必要条件。本项目不仅在金属材料耦合断裂的理论方面具有重要学术意义，而且在航空航天、核工业、汽车及石油等行业的工业结构中具有重要的应用价值。