Titanyum çelik kompozit plakalar Titanyum metalinin mükemmel korozyon direncini ve termal stabilitesini ve ayrıca yapısal çeliğin yüksek mukavemetini tam olarak birleştirebilir, böylece kaplama ve alt tabaka metalinin avantajlarını birleştirebilir ve iyi mühendislik uygulama beklentilerine sahip olabilir. Titanyum çelik kompozit plakalar genellikle patlayıcı veya yuvarlanan kompozit yöntemlerle işlenir. Kompozit plakanın mekanik özellikleri, kaplamanın ve alt tabakanın mekanik özellikleri, bağlanma ara yüzeyi özellikleri ve kompozit oranı gibi çoğu zaman özel araştırma gerektiren çeşitli faktörlerden etkilenir.
Şu anda bilim adamları, titanyum çelik kompozit plakaların mekanik özellikleri üzerine farklı perspektiflerden ilgili araştırmalar yürütmektedir. Xie ve ark. metalografik gözlem ve mekanik test yöntemlerini kullanarak endüstriyel saf Ti-X65 boru hattı çeliğinden patlayıcı sıcak haddelenmiş kompozit plakaların mikro yapısını ve mekanik özelliklerini inceledi. Sonuçlar, arayüzey morfolojisinin, titanyum kaplama ile çelik levha arasındaki bağlanma kalitesini doğrudan etkilediğini gösterdi. Liu ve diğerleri. titanyum çelik kompozit plakaların mekanik özelliklerini deneylerle inceledi ve plakaların arayüz morfolojisini gözlemledi. Sonuçlar dalgalı arayüzlerin kayma mukavemetinin düz arayüzlerden daha yüksek olduğunu gösterdi. Ban Huiyong ve ark. [4] TA2/Q235B titanyum çelik kompozit plakalar üzerinde monotonik çekme, eğilme ve kesme testleri gerçekleştirmiş ve sonuçlar, titanyum çelik kompozit plakaların kompozit oranının gerilim-gerinim eğrisini ve mekanik performans göstergelerini doğrudan etkilediğini göstermiştir. Statik performansın yanı sıra, titanyum çelik kompozit plakaların döngüsel yükleme altındaki mekanik performansı da çok önemlidir. Bununla birlikte, kamuya açık literatüre göre, titanyum çelik kompozit plakaların döngüsel yükleme altında histerezis performansına ilişkin hem yurt içinde hem de yurt dışında şu anda herhangi bir deneysel sonuç bulunmamaktadır.
Titanyum çelik kompozit plakaların döngüsel yükleme altında histerezis yapısal ilişkisini araştırmak amacıyla, monotonik çekme testleri ve altı farklı döngüsel yükleme rejimi altında yükleme testleri yapılarak bunların statik ve histerezis özellikleri elde edildi. Ramberg Osgood ifadesi deneysel iskelet eğrisine uymak için kullanılır ve plastik kurucu model histerezis performansını tanımlamak için kullanılır. Modeldeki malzeme parametreleri deneysel sonuçlara göre kalibre edilir. Son olarak, döngüsel yük testi sürecini sayısal olarak simüle etmek için sonlu elemanlar yazılımı ABAQUS kullanıldı.
Deneyde kullanılan titanyum çelik kompozit plaka, patlayıcı bir şekilde birleştirilmiş TA2 titanyum metali ve Q235 çeliğinden oluşmaktadır. Titanyum çelik kompozit plakaların nominal kalınlığı dört tip içerir: 11,2 mm, 13,2 mm, 15,2 mm ve 17,2 mm. Titanyum katmanının nominal kalınlığı 1,2 mm olup dört farklı kompozit oranı oluşturur. Numunelerin boyutları, Şekil 1'de gösterildiği gibi [4] ve [6] referanslarına göre tasarlanmıştır. Her numunenin kenetleme bölümü ve paralel bölümü, 50 mm yarıçaplı dairesel bir yay ile geçişlidir. 4 monotonik yükleme numunesi ve 24 döngüsel yükleme numunesi dahil olmak üzere toplam 28 numune tasarlandı ve bunların tamamı titanyum çelik kompozit plakaların haddeleme yönü boyunca tel kesme kullanılarak işlendi.
Numunenin yükleme işlemi sırasında basınç altında çok erken burkulmasını önlemek ve nispeten tam bir histerezis eğrisi elde etmek için yükleme sistemi daha az sıkıştırma ve kademeli ilerleme prensibine göre belirlenir. Tamamı deplasman kontrolüne göre yüklenen altı farklı çevrimsel yükleme rejimi tasarlandı (Şekil 2). Bunlar arasında L1, L4 ve L5 yükleme rejimleri eşit artımlı yükleme iken L2, L3 ve L6 eşit genlikli yüklemeydi. L4 ve L5 yükleme rejimleri, numunenin sıkıştırılmasından kaynaklanan burkulmayı geciktirebilir veya hatta önleyebilir, böylece daha dolgun bir histerezis eğrisi elde edilir.
