3D打印钛合金缺口件局部循环塑性行为研究

刘欢; 徐英东; 李建; 赵询; 刘德普; 王志强; 周莹超; 房立家; 陈沛; 刘庆; 沈程骏

doi:DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.06.017

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3D打印钛合金缺口件局部循环塑性行为研究

·实验研究·测试技术· | 更新时间：2025-06-09

- 3D打印钛合金缺口件局部循环塑性行为研究
- Study on local cyclic plastic behavior of 3D printed titanium alloy notched parts
- 机械强度 2025年47卷第6期页码：141-151
- 作者机构：
  
  1.航发优材（镇江）增材制造有限公司，镇江 212132］
  2.江苏大学能源与动力工程学院，镇江 212013
  3.江苏大学土木工程与力学学院结构健康管理研究院，镇江 212013
  4.江苏大学材料科学与工程学院，镇江 212013
  5.上海有色金属工业技术监测中心有限公司，上海 201804
- 作者简介：
  
  刘欢，男，1988年生，安徽宿州人，硕士，工程师；主要研究方向为金属增材制造工艺；E-mail：785595661@qq.com。
- 基金信息：
  
  中国博士后基金面上项目(2020M681496);国家自然科学基金项目(52105149)
- DOI：DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.06.017
  中图分类号： O346.1
- 收稿日期：2023-07-06，
  
  修回日期：2023-11-23，
  
  纸质出版日期：2025-06-15
- 稿件说明：
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刘欢，徐英东，李建，等. 3D打印钛合金缺口件局部循环塑性行为研究［J］. 机械强度，2025，47（6）：141-151.

LIU Huan，XU Yingdong，LI Jian，et al. Study on local cyclic plastic behavior of 3D printed titanium alloy notched parts［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（6）：141-151.
刘欢，徐英东，李建，等. 3D打印钛合金缺口件局部循环塑性行为研究［J］. 机械强度，2025，47（6）：141-151. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.06.017.

LIU Huan，XU Yingdong，LI Jian，et al. Study on local cyclic plastic behavior of 3D printed titanium alloy notched parts［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（6）：141-151. DOI： DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.06.017.

摘要

为了研究3D打印钛合金缺口件局部循环塑性行为，首先，通过有限元法对缺口附近局部应力与应变场进行详细的分析，深入了解应力和应变场的演变，分析成型方向对结果的影响；其次，开展试验研究并针对成型方向对结果的影响进行分析。结果表明，缺口根部发生棘轮变形，L

方向的棘轮应变率最大，L

方向的棘轮应变率最小。成型方向对应力三轴度影响并不太明显，并且不同成型方向的弹性应变能几乎没有差别，但成型方向对塑性应变能影响很大。随着循环次数的增加，不同缺口半径的塑性应变能结果差别也越来越大。

Abstract

The main purpose was to study the local cyclic plastic behavior of 3D printed titanium alloy notched parts. Firstly

the local stress and strain field near the 3D printed titanium alloy notch was analyzed in detail by finite element method， and the evolution of stress and strain field was deeply investigated. Then

the experimental study was carried out and the influence of the forming direction on the results was analyzed. The results show that ratcheting deformation occurs at the notch root

with the maximum ratcheting strain rate in the L

direction and the minimum ratcheting strain rate in the L

direction. The influence of the forming direction on the stress triaxiality is not too obvious. The elastic strain energy of different forming directions is almost no difference. However

the forming direction has a great influence on the plastic strain energy. With the increase of the number of cycles

the difference of plastic strain energy results for different notch radii also becomes larger.

关键词

Keywords

references

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