Kompozitne plošče iz titanovega jekla lahko v celoti združuje odlično odpornost proti koroziji in toplotno stabilnost kovine titan, kot tudi visoko trdnost konstrukcijskega jekla, s čimer združuje prednosti obloge in kovinske podlage ter ima dobre možnosti za inženirsko uporabo. Kompozitne plošče iz titanovega jekla se običajno obdelujejo z eksplozivnimi ali valjanimi kompozitnimi metodami. Na mehanske lastnosti kompozitne plošče vplivajo različni dejavniki, kot so mehanske lastnosti obloge in podlage, lastnosti vezne površine in kompozitno razmerje, ki pogosto zahtevajo specializirane raziskave.
Trenutno so znanstveniki opravili ustrezne raziskave o mehanskih lastnostih kompozitnih plošč iz titanovega jekla z različnih vidikov. Xie et al. proučevali mikrostrukturo in mehanske lastnosti eksplozivnih vroče valjanih kompozitnih plošč iz industrijskega čistega jekla za cevovode Ti-X65 z uporabo metalografskega opazovanja in metod mehanskega testiranja. Rezultati so pokazali, da morfologija vmesnika neposredno vpliva na kakovost lepljenja med titanovim premazom in jekleno ploščo. Liu et al. s poskusi preučevali mehanske lastnosti kompozitnih plošč iz titanovega jekla in opazovali morfologijo vmesnika plošč. Rezultati so pokazali, da je strižna trdnost valovitih vmesnikov višja kot ravnih vmesnikov. Ban Huiyong et al. [4] je izvedel monotone natezne, upogibne in strižne preskuse na kompozitnih ploščah iz titanovega jekla TA2/Q235B in rezultati so pokazali, da kompozitno razmerje kompozitnih plošč iz titanovega jekla neposredno vpliva na njihovo krivuljo napetosti in deformacije ter kazalnike mehanske učinkovitosti. Poleg statične zmogljivosti je ključna tudi mehanska zmogljivost kompozitnih plošč iz titanovega jekla pri cikličnih obremenitvah. Vendar glede na javno dostopno literaturo trenutno ni nobenih eksperimentalnih rezultatov o histerezni učinkovitosti kompozitnih plošč iz titanovega jekla pri cikličnih obremenitvah tako doma kot v tujini.
Da bi raziskali histerezno konstitutivno razmerje kompozitnih plošč iz titanovega jekla pod ciklično obremenitvijo, so izvedli monotone natezne preskuse in preskuse obremenitve pri šestih različnih cikličnih režimih obremenitve, da bi pridobili njihove statične in histerezne lastnosti. Izraz Ramberg Osgood se uporablja za prileganje eksperimentalni skeletni krivulji, plastični konstitutivni model pa se uporablja za opis njegove histerezne zmogljivosti. Materialni parametri v modelu so kalibrirani na podlagi eksperimentalnih rezultatov. Končno je bila za numerično simulacijo postopka cikličnega obremenitvenega testa uporabljena programska oprema ABAQUS za končne elemente.
Kompozitna plošča iz titanovega jekla, uporabljena v poskusu, je sestavljena iz titana TA2 in jekla Q235, ki sta bila eksplozivno spojena. Nazivna debelina kompozitnih plošč iz titanovega jekla vključuje štiri vrste: 11,2 mm, 13,2 mm, 15,2 mm in 17,2 mm. Nazivna debelina titanovega sloja je 1,2 mm, kar tvori štiri različna kompozitna razmerja. Dimenzije vzorcev so bile zasnovane v skladu z referencami [4] in [6], kot je prikazano na sliki 1. Vpenjalni odsek in vzporedni odsek vsakega vzorca sta bila prehajana s krožnim lokom s polmerom 50 mm. Skupno je bilo zasnovanih 28 vzorcev, vključno s 4 vzorci z monotono obremenitvijo in 24 vzorci s ciklično obremenitvijo, vsi pa so bili obdelani z žičnim rezanjem vzdolž smeri valjanja kompozitnih plošč iz titanovega jekla.
Da bi preprečili prezgodaj upogibanje vzorca pod stiskanjem med postopkom obremenitve in pridobili relativno polno histerezno krivuljo, je sistem obremenitve določen na podlagi načela manjšega stiskanja in postopnega napredovanja. Oblikovanih je bilo šest različnih cikličnih režimov obremenitve (slika 2), ki so bili vsi obremenjeni glede na kontrolo premika. Med njimi so bili režimi obremenitve L1, L4 in L5 enake inkrementalne obremenitve, medtem ko so bili L2, L3 in L6 obremenitve z enako amplitudo. Režima obremenitve L4 in L5 lahko zakasnita ali se celo izogneta upogibanju, ki ga povzroči stiskanje vzorca, kar ima za posledico popolnejšo histerezno krivuljo.
