基于晶體塑性理論的鎳基單晶構(gòu)件力學(xué)性能的有限元分析.pdf

1、本文針對單晶材料的各向異性特點(diǎn),采用有限元方法,對國產(chǎn)鎳基單晶DD3切口圓棒試樣、氣冷葉片模擬試樣的彈塑性和蠕變性能及模擬葉片的振動(dòng)特性進(jìn)行了分析,同時(shí)對現(xiàn)有的高溫試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了改造,使其適于溫度梯度試驗(yàn).主要的工作總結(jié)如下:1.建立了鎳基單晶切口試樣的三維有限元模型,研究了不同尺寸的"U"型和"V"型切口試樣的應(yīng)力分布和滑移系開動(dòng)特性,給出了八面體分切應(yīng)力沿切口截面徑向和周向的分布情況.2.利用有限元方法模擬了國產(chǎn)鎳基單晶合金DD3[

2、001]取向切口圓棒試樣的蠕變性能.3.針對單晶冷卻渦輪葉片,對鎳基單晶含孔洞平板模擬試樣進(jìn)行了彈塑性分析,詳細(xì)分析了[001]和[111]兩種晶體取向下孔洞附近彈塑性應(yīng)力分布及八面體滑移系族12個(gè)滑移系在拉伸變形時(shí)的啟動(dòng)情況.4.采用含孔平板試樣模擬冷卻單晶葉片,分析了冷卻鎳基單晶葉片在950℃時(shí)的蠕變持久性能.5.利用通用有限元程序Marc分析了單晶葉片的振動(dòng)特性,考慮了取向、溫度和轉(zhuǎn)速的影響.6.對現(xiàn)有的高溫試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了改造,采