Titano plieno kompozicinės plokštės gali visiškai suderinti puikų titano metalo atsparumą korozijai ir terminį stabilumą, taip pat didelį konstrukcinio plieno stiprumą, taip sujungdamas apmušalų ir pagrindo metalo pranašumus, ir turėti geras inžinerinio pritaikymo perspektyvas. Titano plieno kompozicinės plokštės paprastai apdorojamos sprogstamaisiais arba valcavimo kompoziciniais metodais. Kompozitinės plokštės mechanines savybes įtakoja įvairūs veiksniai, tokie kaip dangos ir pagrindo mechaninės savybės, sukibimo sąsajos savybės ir kompozitų santykis, dėl kurių dažnai reikia atlikti specializuotus tyrimus.
Šiuo metu mokslininkai atliko atitinkamus titano plieno kompozitinių plokščių mechaninių savybių tyrimus iš skirtingų perspektyvų. Xie ir kt. ištyrė pramoninio gryno Ti-X65 vamzdynų plieno sprogstamųjų karštai valcuotų kompozitinių plokščių mikrostruktūrą ir mechanines savybes metalografinio stebėjimo ir mechaninio bandymo metodais. Rezultatai parodė, kad sąsajos morfologija tiesiogiai veikia titano dangos ir plieno plokštės sukibimo kokybę. Liu ir kt. eksperimentais ištyrė titano plieno kompozitinių plokščių mechanines savybes ir stebėjo plokščių sąsajos morfologiją. Rezultatai parodė, kad banguotų sąsajų šlyties stipris buvo didesnis nei tiesių sąsajų. Ban Huiyong ir kt. [4] atliko monotoninius tempimo, lenkimo ir šlyties bandymus su TA2/Q235B titano plieno kompozitinėmis plokštėmis, o rezultatai parodė, kad titano plieno kompozitinių plokščių kompozitų santykis tiesiogiai veikia jų įtempių ir deformacijų kreivę bei mechaninio veikimo rodiklius. Be statinių savybių, titano plieno kompozitinių plokščių mechaninės savybės, veikiant ciklinei apkrovai, taip pat yra labai svarbios. Tačiau, remiantis viešai prieinama literatūra, šiuo metu nėra jokių eksperimentinių rezultatų, susijusių su titano plieno kompozitinių plokščių histerezės veikimu, veikiant ciklinei apkrovai tiek šalies viduje, tiek tarptautiniu mastu.
Titano plieninių kompozitinių plokščių histerezės konstituciniam ryšiui tirti, veikiant ciklinei apkrovai, buvo atlikti monotoniniai tempimo bandymai ir apkrovos bandymai šešiais skirtingais ciklinės apkrovos režimais, siekiant gauti jų statines ir histerezės savybes. Ramberg Osgood išraiška naudojama eksperimentinei skeleto kreivei pritaikyti, o plastinis konstitucinis modelis naudojamas jo histerezės veikimui apibūdinti. Medžiagos parametrai modelyje kalibruojami remiantis eksperimentiniais rezultatais. Galiausiai, baigtinių elementų programinė įranga ABAQUS buvo naudojama skaitmeniniam ciklinio apkrovos bandymo proceso modeliavimui.
Eksperimente naudota titano plieno kompozicinė plokštė sudaryta iš TA2 titano metalo ir Q235 plieno, kurie buvo sumaišyti sprogstamuoju būdu. Titano plieno kompozitinių plokščių vardinis storis apima keturis tipus: 11,2 mm, 13,2 mm, 15,2 mm ir 17,2 mm. Titano sluoksnio vardinis storis yra 1,2 mm, sudarydamas keturis skirtingus kompozitų santykius. Bandinių matmenys buvo suprojektuoti pagal nuorodas [4] ir [6], kaip parodyta 1 paveiksle. Kiekvieno bandinio suspaudimo sekcija ir lygiagreti atkarpa buvo perkelta apskritimo lanku, kurio spindulys yra 50 mm. Iš viso buvo suprojektuoti 28 bandiniai, įskaitant 4 monotoninius ir 24 ciklinius pakrovimo bandinius, kurie visi buvo apdoroti vielos pjovimu išilgai titano plieno kompozitinių plokščių riedėjimo krypties.
Kad bandinys per anksti apkrovos metu suspaudžiamas nesulinktų ir būtų gauta santykinai visa histerezės kreivė, apkrovos sistema nustatoma remiantis mažesnio suspaudimo ir laipsniško progresavimo principu. Suprojektuoti šeši skirtingi cikliniai apkrovimo režimai (2 pav.), kurie visi buvo apkrauti pagal poslinkio kontrolę. Tarp jų apkrovos režimai L1, L4 ir L5 buvo vienodos prieauginės apkrovos, o L2, L3 ir L6 – vienodos amplitudės. Įkrovimo režimai L4 ir L5 gali uždelsti arba net išvengti suspaudimo sukelto bandinio sulenkimo, todėl histerezės kreivė bus pilnesnė.
