【摘 要】
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海洋中蕴含的资源十分丰富，为了探索深海资源，人类研制出深潜器。深潜器耐压结构在深海的低温高压环境下会出现一定程度的蠕变变形，深海工程领域的钛合金耐压结构的蠕变可视为常温下较高应力的压缩蠕变。钛合金材料凭借良好的综合性能成为深海装备的常用结构材料之一，其常温蠕变行为值得加以研究。本文以深潜器常用结构材料TC4合金为研究对象，在恒载蠕变的研究基础上，通过变载压缩蠕变试验完成常温循环保载下钛合金的蠕变行
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海洋中蕴含的资源十分丰富，为了探索深海资源，人类研制出深潜器。深潜器耐压结构在深海的低温高压环境下会出现一定程度的蠕变变形，深海工程领域的钛合金耐压结构的蠕变可视为常温下较高应力的压缩蠕变。钛合金材料凭借良好的综合性能成为深海装备的常用结构材料之一，其常温蠕变行为值得加以研究。本文以深潜器常用结构材料TC4合金为研究对象，在恒载蠕变的研究基础上，通过变载压缩蠕变试验完成常温循环保载下钛合金的蠕变行为研究，对现有研究起到较好的补充作用。
本文从蠕变理论、有限元分析和蠕变试验三个方面对钛合金的蠕变行为展开研究，主要内容如下：
根据研究需求选取ANSYS复合时间强化模型作为蠕变模型，并利用室温恒载压缩蠕变试验对模型及相关参数的合理性完成验证。通过该蠕变模型对TC4完成多组高应力水平下的有限元恒载蠕变分析，得到相应的蠕变曲线。将蠕变曲线的初始蠕变阶段按照幂律公式拟合，利用Norton蠕变方程得到稳定蠕变阶段的蠕变速率与应力间关系，并引入蠕变应力临界值加以修正。
以深潜器实际工作中的承载变化为出发点，利用动态试验机对TC4合金标准试样在室温下施加梯形载荷，完成循环保载下的钛合金变载压缩蠕变试验。通过试验得到循环保载下TC4合金蠕变应变与累积保载时间、循环次数间关系。试验结果发现变载中存在的滞弹性应变会延迟蠕变应变的产生，试验过程中还观察到一种蠕变速率短暂加快现象，这均表明循环蠕变中的多次加载及卸载会影响钛合金的蠕变行为。
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