Plaques compostes d'acer de titani pot combinar completament l'excel·lent resistència a la corrosió i l'estabilitat tèrmica del metall de titani, així com l'alta resistència de l'acer estructural, combinant així els avantatges del revestiment i el metall del substrat, i tenir bones perspectives d'aplicació d'enginyeria. Les plaques compostes d'acer de titani es processen generalment mitjançant mètodes compostos explosius o laminats. Les propietats mecàniques de la placa composta es veuen afectades per diversos factors, com ara les propietats mecàniques del revestiment i el substrat, les propietats de la interfície d'enllaç i la relació de compost, que sovint requereixen una investigació especialitzada.
Actualment, els estudiosos han dut a terme investigacions rellevants sobre les propietats mecàniques de les plaques compostes d'acer de titani des de diferents perspectives. Xie et al. va estudiar la microestructura i les propietats mecàniques de plaques compostes laminades en calent explosives d'acer de canonada Ti-X65 pur industrial mitjançant mètodes d'observació metal·logràfica i assaigs mecànics. Els resultats van mostrar que la morfologia de la interfície afecta directament la qualitat d'unió entre el recobriment de titani i la placa d'acer. Liu et al. va estudiar les propietats mecàniques de les plaques compostes d'acer de titani mitjançant experiments i va observar la morfologia de la interfície de les plaques. Els resultats van mostrar que la força de cisalla de les interfícies ondulades era superior a la de les interfícies rectes. Ban Huiyong et al. [4] va realitzar proves monòtòniques de tracció, flexió i cisalla sobre plaques compostes d'acer de titani TA2/Q235B, i els resultats van mostrar que la relació composta de plaques compostes d'acer de titani afecta directament la seva corba de tensió-deformació i els seus indicadors de rendiment mecànic. A més del rendiment estàtic, també és crucial el rendiment mecànic de les plaques compostes d'acer de titani sota càrrega cíclica. Tanmateix, segons la literatura disponible públicament, actualment no hi ha resultats experimentals sobre el rendiment d'histèresi de plaques compostes d'acer de titani sota càrrega cíclica tant a nivell nacional com internacional.
Per investigar la relació constitutiva d'histèresi de les plaques compostes d'acer de titani sota càrrega cíclica, es van realitzar proves de tracció monòtòniques i proves de càrrega sota sis règims de càrrega cíclica diferents per obtenir les seves propietats estàtiques i d'histèresi. L'expressió de Ramberg Osgood s'utilitza per ajustar la corba de l'esquelet experimental, i el model constitutiu plàstic s'utilitza per descriure el seu rendiment d'histèresi. Els paràmetres del material del model es calibran en funció dels resultats experimentals. Finalment, es va utilitzar el programari d'elements finits ABAQUS per simular numèricament el procés de prova de càrrega cíclica.
La placa composta d'acer de titani utilitzada a l'experiment està composta per metall de titani TA2 i acer Q235 que s'han compost explosivament. El gruix nominal de les plaques compostes d'acer de titani inclou quatre tipus: 11,2 mm, 13,2 mm, 15,2 mm i 17,2 mm. El gruix nominal de la capa de titani és d'1,2 mm, formant quatre relacions de compostos diferents. Les dimensions dels exemplars es van dissenyar d'acord amb les referències [4] i [6], tal com es mostra a la figura 1. La secció de subjecció i la secció paral·lela de cada exemplar es van fer transició mitjançant un arc circular amb un radi de 50 mm. Es van dissenyar un total de 28 exemplars, inclosos 4 exemplars de càrrega monòtona i 24 exemplars de càrrega cíclica, tots ells processats mitjançant tall de filferro al llarg de la direcció de rodament de plaques compostes d'acer de titani.
Per tal d'evitar que la mostra es pandeixi sota compressió massa aviat durant el procés de càrrega i obtingui una corba d'histèresi relativament completa, el sistema de càrrega es determina en funció del principi de menys compressió i progrés gradual. Es van dissenyar sis règims de càrrega cíclica diferents (figura 2), tots ells carregats segons el control del desplaçament. Entre ells, els règims de càrrega L1, L4 i L5 eren una càrrega incremental igual, mentre que L2, L3 i L6 eren una càrrega d'amplitud igual. Els règims de càrrega L4 i L5 poden retardar o fins i tot evitar el pandeig causat per la compressió de la mostra, donant lloc a una corba d'histèresi més completa.
