Kompozitní desky z titanové oceli může plně kombinovat vynikající odolnost proti korozi a tepelnou stabilitu titanového kovu, stejně jako vysokou pevnost konstrukční oceli, čímž kombinuje výhody obložení a substrátového kovu a má dobré vyhlídky na technické použití. Kompozitní desky z titanové oceli se obecně zpracovávají výbušnými nebo válcovacími kompozitními metodami. Mechanické vlastnosti kompozitní desky jsou ovlivněny různými faktory, jako jsou mechanické vlastnosti pláště a substrátu, vlastnosti spojovacího rozhraní a kompozitní poměr, které často vyžadují specializovaný výzkum.
V současné době vědci provedli relevantní výzkum mechanických vlastností kompozitních desek z titanové oceli z různých úhlů pohledu. Xie a kol. studoval mikrostrukturu a mechanické vlastnosti výbušných za tepla válcovaných kompozitních desek z průmyslové čisté potrubní oceli Ti-X65 pomocí metalografického pozorování a metod mechanického testování. Výsledky ukázaly, že morfologie rozhraní přímo ovlivňuje kvalitu spojení mezi titanovým povlakem a ocelovou deskou. Liu a kol. studoval mechanické vlastnosti kompozitních desek z titanové oceli prostřednictvím experimentů a sledoval morfologii rozhraní desek. Výsledky ukázaly, že pevnost ve smyku zvlněných rozhraní byla vyšší než u přímých rozhraní. Ban Huiyong a kol. [4] provedli monotónní zkoušky v tahu, ohybu a smyku na kompozitních deskách z titanové oceli TA2/Q235B a výsledky ukázaly, že kompozitní poměr kompozitních desek z titanové oceli přímo ovlivňuje jejich křivku napětí-deformace a ukazatele mechanického výkonu. Kromě statického výkonu je rozhodující také mechanický výkon kompozitních desek z titanové oceli při cyklickém zatěžování. Podle veřejně dostupné literatury však v současné době neexistují žádné experimentální výsledky týkající se hystereze kompozitních desek z titanové oceli při cyklickém zatěžování jak v tuzemsku, tak v zahraničí.
Pro zkoumání konstitutivního vztahu hystereze kompozitních desek z titanové oceli při cyklickém zatěžování byly provedeny monotónní tahové zkoušky a zatěžovací zkoušky v šesti různých režimech cyklického zatěžování, aby se získaly jejich statické a hysterezní vlastnosti. Ramberg Osgoodův výraz se používá k přizpůsobení experimentální křivky skeletu a plastický konstitutivní model se používá k popisu výkonu hystereze. Materiálové parametry v modelu jsou kalibrovány na základě experimentálních výsledků. Nakonec byl pro numerickou simulaci procesu cyklického zatěžovacího testu použit software ABAQUS s konečnými prvky.
Kompozitní deska z titanové oceli použitá v experimentu se skládá z titanového kovu TA2 a oceli Q235, které byly explozivně smíchány. Jmenovitá tloušťka kompozitních desek z titanové oceli zahrnuje čtyři typy: 11,2 mm, 13,2 mm, 15,2 mm a 17,2 mm. Nominální tloušťka titanové vrstvy je 1,2 mm a tvoří čtyři různé poměry kompozitu. Rozměry vzorků byly navrženy podle odkazů [4] a [6], jak je znázorněno na obrázku 1. Upínací sekce a paralelní sekce každého vzorku byly přechodovány kruhovým obloukem o poloměru 50 mm. Bylo navrženo celkem 28 vzorků, včetně 4 monotónních zatěžovacích vzorků a 24 cyklických zatěžovacích vzorků, které byly všechny zpracovány drátovým řezáním ve směru válcování kompozitních desek z titanové oceli.
Aby se zabránilo vybočení vzorku pod tlakem příliš brzy během zatěžovacího procesu a získala se relativně plná hysterezní křivka, je zatěžovací systém určen na základě principu menšího stlačení a postupného postupu. Bylo navrženo šest různých režimů cyklického zatěžování (obrázek 2), z nichž všechny byly zatěžovány podle řízení posunu. Mezi nimi byly režimy zatížení L1, L4 a L5 stejné přírůstkové zatížení, zatímco režimy L2, L3 a L6 měly stejnou amplitudovou zátěž. Režimy zatížení L4 a L5 mohou zpozdit nebo dokonce zabránit vybočení způsobenému stlačením vzorku, což má za následek plnější hysterezní křivku.
