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应变控制比例及非比例载荷低周疲劳试验结果表明，非比例载荷下钛合金BT9附加强化程度很小，而疲劳寿命降低明显。采用透射电镜（TEM）对钛合金BT9的疲劳位错亚结构进行了观测和分析，结果表明，钛合金BT9比例、非比例载荷下出现的多滑移位错亚结构都呈条块状；位错密度随等效应变强度、相位角的增加而增加，且分布极不均匀；非比例载荷下钛合金BT9中的局部高密度位错是其低周疲劳损伤程度加剧及寿命降低的主要因素。