Kompozitné dosky z titánovej ocele môže plne kombinovať vynikajúcu odolnosť proti korózii a tepelnú stabilitu titánového kovu, ako aj vysokú pevnosť konštrukčnej ocele, čím kombinuje výhody plášťa a substrátového kovu a má dobré vyhliadky na inžinierske použitie. Kompozitné dosky z titánovej ocele sa vo všeobecnosti spracovávajú výbušnými alebo valivými kompozitnými metódami. Mechanické vlastnosti kompozitnej dosky sú ovplyvnené rôznymi faktormi, ako sú mechanické vlastnosti plášťa a substrátu, vlastnosti spojovacieho rozhrania a kompozitný pomer, ktoré si často vyžadujú špecializovaný výskum.
V súčasnosti vedci vykonali relevantný výskum mechanických vlastností kompozitných dosiek z titánovej ocele z rôznych perspektív. Xie a kol. študoval mikroštruktúru a mechanické vlastnosti výbušných za tepla valcovaných kompozitných dosiek z priemyselne čistej potrubnej ocele Ti-X65 pomocou metalografických pozorovacích a mechanických testovacích metód. Výsledky ukázali, že morfológia rozhrania priamo ovplyvňuje kvalitu spojenia medzi titánovým povlakom a oceľovým plechom. Liu a kol. študovali mechanické vlastnosti kompozitných dosiek z titánovej ocele prostredníctvom experimentov a pozorovali morfológiu rozhrania dosiek. Výsledky ukázali, že pevnosť v šmyku zvlnených rozhraní bola vyššia ako u priamych rozhraní. Ban Huiyong a spol. [4] vykonali monotónne ťahové, ohybové a šmykové testy na kompozitných doskách z titánovej ocele TA2/Q235B a výsledky ukázali, že kompozitný pomer kompozitných dosiek z titánovej ocele priamo ovplyvňuje ich krivku napätia a deformácie a ukazovatele mechanického výkonu. Okrem statického výkonu je rozhodujúci aj mechanický výkon kompozitných dosiek z titánovej ocele pri cyklickom zaťažení. Podľa verejne dostupnej literatúry však v súčasnosti neexistujú žiadne experimentálne výsledky o hysteréznom výkone kompozitných dosiek z titánovej ocele pri cyklickom zaťažení na domácom ani medzinárodnom trhu.
Aby sa preskúmal hysterézny konštitutívny vzťah kompozitných dosiek z titánovej ocele pri cyklickom zaťažení, vykonali sa monotónne ťahové skúšky a zaťažovacie skúšky v šiestich rôznych režimoch cyklického zaťažovania, aby sa získali ich statické a hysterézne vlastnosti. Výraz Ramberg Osgood sa používa na prispôsobenie krivky experimentálnej kostry a plastický konštitutívny model sa používa na opis výkonu hysterézie. Materiálové parametre v modeli sú kalibrované na základe experimentálnych výsledkov. Nakoniec bol na numerickú simuláciu procesu testu cyklického zaťaženia použitý softvér ABAQUS s konečnými prvkami.
Kompozitná doska z titánovej ocele použitá v experimente pozostáva z titánového kovu TA2 a ocele Q235, ktoré boli explozívne zmiešané. Nominálna hrúbka kompozitných dosiek z titánovej ocele zahŕňa štyri typy: 11,2 mm, 13,2 mm, 15,2 mm a 17,2 mm. Nominálna hrúbka titánovej vrstvy je 1,2 mm, čo tvorí štyri rôzne kompozitné pomery. Rozmery vzoriek boli navrhnuté podľa odkazov [4] a [6], ako je znázornené na obrázku 1. Upínacia časť a paralelná časť každej vzorky boli prepojené kruhovým oblúkom s polomerom 50 mm. Celkovo bolo navrhnutých 28 vzoriek, vrátane 4 monotónnych zaťažovacích vzoriek a 24 cyklických zaťažovacích vzoriek, pričom všetky boli spracované rezaním drôtom v smere valcovania kompozitných dosiek z titánovej ocele.
Aby sa zabránilo vybočeniu vzorky pod tlakom príliš skoro počas procesu zaťažovania a aby sa získala relatívne plná hysterézna krivka, je systém zaťaženia určený na základe princípu menšieho stlačenia a postupného postupu. Bolo navrhnutých šesť rôznych režimov cyklického zaťaženia (obrázok 2), z ktorých všetky boli zaťažené podľa kontroly posunu. Medzi nimi režimy zaťaženia L1, L4 a L5 mali rovnaké prírastkové zaťaženie, zatiaľ čo režimy L2, L3 a L6 mali rovnakú amplitúdovú záťaž. Režimy zaťaženia L4 a L5 môžu oddialiť alebo dokonca zabrániť vybočeniu spôsobenému stláčaním vzorky, čo vedie k plnšej hysteréznej krivke.
