航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2013年
2期
282-290
,共9页
疲劳%裂纹萌生%粉末合金%涡轮%数值模型%数值仿真
疲勞%裂紋萌生%粉末閤金%渦輪%數值模型%數值倣真
피로%렬문맹생%분말합금%와륜%수치모형%수치방진
为了研究材料微观特性对结构疲劳寿命的影响,根据Tanaka-Mura疲劳裂纹萌生寿命计算理论,模拟某镍基粉末合金涡轮盘喉道表面疲劳裂纹萌生寿命.利用泰森多边形生成法,模拟微观多晶结构,建立宏-细观模型相结合的三维仿真模型.实现3项关键技术:1)在三维模型中模拟了面心立方晶体中{111}面族的12条主滑移系；2)应用缺口根部裂纹萌生的Tanaka-Mura理论模型模拟一条微裂纹在另一条裂纹尖端萌生；3)模拟了微裂纹的起裂、扩展与联合过程,最终形成一条宏观裂纹.对某表面带刀痕涡轮盘疲劳裂纹萌生寿命数值仿真结果与真盘试验结果相差20％.研究表明,减小晶粒尺寸、降低表面粗糙度、形成表面压缩残余应变以及析出沉淀颗粒都有利于提高涡轮盘的疲劳裂纹萌生寿命.
為瞭研究材料微觀特性對結構疲勞壽命的影響,根據Tanaka-Mura疲勞裂紋萌生壽命計算理論,模擬某鎳基粉末閤金渦輪盤喉道錶麵疲勞裂紋萌生壽命.利用泰森多邊形生成法,模擬微觀多晶結構,建立宏-細觀模型相結閤的三維倣真模型.實現3項關鍵技術:1)在三維模型中模擬瞭麵心立方晶體中{111}麵族的12條主滑移繫；2)應用缺口根部裂紋萌生的Tanaka-Mura理論模型模擬一條微裂紋在另一條裂紋尖耑萌生；3)模擬瞭微裂紋的起裂、擴展與聯閤過程,最終形成一條宏觀裂紋.對某錶麵帶刀痕渦輪盤疲勞裂紋萌生壽命數值倣真結果與真盤試驗結果相差20％.研究錶明,減小晶粒呎吋、降低錶麵粗糙度、形成錶麵壓縮殘餘應變以及析齣沉澱顆粒都有利于提高渦輪盤的疲勞裂紋萌生壽命.
위료연구재료미관특성대결구피로수명적영향,근거Tanaka-Mura피로렬문맹생수명계산이론,모의모얼기분말합금와륜반후도표면피로렬문맹생수명.이용태삼다변형생성법,모의미관다정결구,건립굉-세관모형상결합적삼유방진모형.실현3항관건기술:1)재삼유모형중모의료면심립방정체중{111}면족적12조주활이계；2)응용결구근부렬문맹생적Tanaka-Mura이론모형모의일조미렬문재령일조렬문첨단맹생；3)모의료미렬문적기렬、확전여연합과정,최종형성일조굉관렬문.대모표면대도흔와륜반피로렬문맹생수명수치방진결과여진반시험결과상차20％.연구표명,감소정립척촌、강저표면조조도、형성표면압축잔여응변이급석출침정과립도유리우제고와륜반적피로렬문맹생수명.
