预测材料的疲劳寿命需要对材料进行相应的试验,通过对试验所产生的数据进行分析,找出相应的规律从而达到预测材料疲劳寿命的目的.该论文中通过对TC2钛合金的性能测试以及疲劳试验的分析得出结论.此外,论文中另一项重要工作是对试验数据的处理.图像数据是众多领域研究所涉及到的数据形式,通过自行开发的软件提取出了试验图像数据的长度、角度、分形维数等重要参量.首先,对TC2钛合金的焊接接头进行了金相分析、硬度测试和拉伸性能试验.然后,在此基础上进行了疲劳全寿命试验,为了探究短裂纹的变化规律,进行了基于复型法的焊接接头的疲劳短裂纹试验.对于复型法产生的图像数据,根据需求在Visual C++集成开发环境下利用面向对象思想开发出了针对失效图像数据的软件系统,该软件系统提供了友好的用户界面,提取出了长度、角度以及对失效图像的相关图像处理.此外,由于裂纹图片具有分形特征,软件中提供了分形维数的测量功能.分形几何给人们提供了研究不规则几何对象的思想和方法,分形维数能够表征自然界中所获取的图像的某些特性,这已经得到了广泛的研究和认可.该文基于计算机图像的存储原理,研究了分形维数的计算方法,给出了计算图像分形维数的盒计数法.作为实际应用例子,在疲劳短裂纹试验中,应用SEM拍摄了不同应力应变情况下的裂纹图片,计算了各阶段的分形维数,从某种意义上揭示了材料损伤及其演化发展的特性.