内部气孔对TC17激光粉末增材成形件振动应力场的影响

李永奎; 武朋达; 陈振林; 王海涛; 鲁志伟; 程明聪; 陈家伟

doi:10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.011

沈阳大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (02) : 93 -98+90+189. DOI: 10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.011

内部气孔对TC17激光粉末增材成形件振动应力场的影响

李永奎, 武朋达, 陈振林, 王海涛, 鲁志伟, 程明聪, 陈家伟

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摘要

针对试样内部缺陷影响疲劳寿命问题，研究钛合金TC17激光粉末增材试样高频振动应力场。构建了TC17激光粉末增材试样高频(1 100 Hz)振动有限元模型，包括含内部气孔及无气孔模型。采用小孔法测定了试样特征点应力值，确定了4.5 mm位移载荷下有限元模型的可靠性。应力集中位置在过渡弧上端的两侧表面，在板厚方向由外及内应力集中逐渐缓解，中心区域米赛斯应力为载荷1/11;随着气孔直径增加以及气孔与表面的距离减小，气孔处米赛斯应力逐渐增加，甚至超过表面；建立了对应位置的临界气孔尺寸关系图，并对疲劳裂纹源位置进行了预测。