● 摘要
钛合金具有比强度高、耐腐蚀、高温性能好等优点，在高性能飞行器制造中得到广泛应用。热等静压工艺结合电子束焊接技术能制造出优良的钛合金飞机整体结构件，应用这些工艺技术制造的结构件的力学特性已成为目前的研究热点。本论文就钛合金热等静压铸造结构电子束焊接试件疲劳特性开展了研究工作，主要内容如下：（1）分析了疲劳损伤规律的研究现状；应用现代损伤力学的有关理论，研究了影响钛合金热等静压疲劳强度的主要原因和影响焊接接头疲劳强度的主要因素。并归纳出可应用于本文研究工作的一些重要理论。（2）根据现有的试验条件和要求达到的试验目的设计出相应的试验方案，并严格按照方案完成所有的静力和疲劳试验。得到了经过热等静压的钛板的静力疲劳性能都接近于普通的扎制板而优于铸造件，而经过电子束焊接后性能会有所下降的结论。（3）对焊接试验件进行系统的有限元分析，包括材料非现行分析和载荷非线性分析。根据分析结果得到了静力和疲劳破坏的机理。本论文涉及到四种不同类型的试验件，但就有限元结构来说有三种不同的结构。（4）应用疲劳寿命的分布模型，并运用不完全寿命数据处理方法对静力和疲劳试验的数据进行统计分析，用相关系数优化法得到了各种试件的S-N曲线和三参数的S-N方程。（5）从理论和试验两个方面，对钛合金热等静压铸造件电子束焊接结构的疲劳特性以及制造工艺对疲劳性能的影响进行研究。