Plăci compozite din oțel titan poate combina pe deplin rezistența excelentă la coroziune și stabilitatea termică a metalului de titan, precum și rezistența ridicată a oțelului structural, combinând astfel avantajele placajului și substratului metalului și au perspective bune de aplicare a ingineriei. Plăcile compozite din oțel titan sunt, în general, prelucrate prin metode compozite explozive sau laminare. Proprietățile mecanice ale plăcii compozite sunt afectate de diverși factori, cum ar fi proprietățile mecanice ale placajului și substratului, proprietățile interfeței de lipire și raportul compozit, care necesită adesea cercetări de specialitate.
În prezent, oamenii de știință au efectuat cercetări relevante privind proprietățile mecanice ale plăcilor compozite din oțel titan din diferite perspective. Xie și colab. a studiat microstructura și proprietățile mecanice ale plăcilor compozite explozive laminate la cald din oțel industrial pur pentru conducte Ti-X65 utilizând metode de observare metalografică și de testare mecanică. Rezultatele au arătat că morfologia interfeței afectează direct calitatea legăturii dintre acoperirea de titan și placa de oțel. Liu și colab. a studiat proprietățile mecanice ale plăcilor compozite din oțel titan prin experimente și a observat morfologia interfeței plăcilor. Rezultatele au arătat că rezistența la forfecare a interfețelor ondulate a fost mai mare decât cea a interfețelor drepte. Ban Huiyong și colab. [4] a efectuat teste monotone de tracțiune, încovoiere și forfecare pe plăci compozite din oțel titan TA2/Q235B, iar rezultatele au arătat că raportul compozit al plăcilor compozite din oțel titan afectează direct curba efort-deformație și indicatorii de performanță mecanică. Pe lângă performanța statică, performanța mecanică a plăcilor compozite din oțel titan sub încărcare ciclică este, de asemenea, crucială. Cu toate acestea, conform literaturii disponibile publicului, în prezent nu există rezultate experimentale privind performanța de histerezis a plăcilor compozite din oțel titan sub încărcare ciclică atât pe plan intern, cât și internațional.
Pentru a investiga relația constitutivă de histerezis a plăcilor compozite din oțel titan sub încărcare ciclică, au fost efectuate teste de tracțiune monotone și teste de încărcare sub șase regimuri diferite de încărcare ciclică pentru a obține proprietățile lor statice și de histerezis. Expresia Ramberg Osgood este folosită pentru a se potrivi cu curba scheletului experimental, iar modelul constitutiv plastic este folosit pentru a descrie performanța histerezisului. Parametrii materialului din model sunt calibrați pe baza rezultatelor experimentale. În cele din urmă, software-ul cu elemente finite ABAQUS a fost folosit pentru a simula numeric procesul de testare a sarcinii ciclice.
Placa compozită din oțel titan utilizată în experiment este compusă din metal de titan TA2 și oțel Q235 care au fost compuse exploziv. Grosimea nominală a plăcilor compozite din oțel titan include patru tipuri: 11,2 mm, 13,2 mm, 15,2 mm și 17,2 mm. Grosimea nominală a stratului de titan este de 1,2 mm, formând patru rapoarte diferite de compozit. Dimensiunile epruvetelor au fost proiectate conform referințelor [4] și [6], așa cum se arată în Figura 1. Secțiunea de strângere și secțiunea paralelă a fiecărui specimen au fost trecute printr-un arc circular cu o rază de 50 mm. Au fost proiectate un total de 28 de eșantioane, inclusiv 4 epruvete de încărcare monotone și 24 de eșantioane de încărcare ciclică, toate fiind prelucrate folosind tăierea sârmei de-a lungul direcției de rulare a plăcilor compozite din oțel titan.
Pentru a preveni flambajul probei sub compresie prea devreme în timpul procesului de încărcare și pentru a obține o curbă de histerezis relativ completă, sistemul de încărcare este determinat pe baza principiului comprimării mai mici și progresului gradual. Au fost proiectate șase regimuri de încărcare ciclică diferite (Figura 2), toate fiind încărcate conform controlului deplasării. Printre acestea, regimurile de încărcare L1, L4 și L5 au fost încărcare incrementală egală, în timp ce L2, L3 și L6 au fost încărcare de amplitudine egală. Regimurile de încărcare L4 și L5 pot întârzia sau chiar evita flambajul cauzat de compresia probei, rezultând o curbă de histerezis mai plină.
