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书名 | 镍基单晶涡轮冷却叶片气膜孔结构强度 |
分类 | |
作者 | 温志勋//张冬旭//张志金//张伟//李磊等 |
出版社 | 科学出版社 |
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简介 | 内容推荐 针对镍基单晶冷却叶片及其服役环境,研究基于制孔工艺和多孔干涉效应的气膜孔裂纹机理及寿命预测模型。针对单晶叶片,获得激光、电火花、电液束三种制孔工艺下气膜孔表面状态的特征描述;开展带温度梯度的热机械疲劳蠕变研究,建立气膜孔表面状态与宏观响应的关系;结合原位观察和分子动力学、晶体塑性等理论模拟,揭示气膜孔孔边裂纹形核机理及扩展规律;针对薄壁曲面结构型式,得到气膜孔的多孔干涉效应的细观机理和理论;很终,基于晶体塑性理论,建立寿命预测模型,开发相应的有限元子程序,进行典型叶片应用研究。本项目对于充分发挥材料的性能储备和确保叶片在设计寿命期内不发生破坏事故具有重大科学和工程意义。 目录 前言 第1章不同制孔工艺下镍基单晶气膜孔表面质量 1.1引言 1.2气膜孔加工工艺概述 1.2.1激光制孔工艺 1.2.2电火花加工工艺 1.2.3电液束加工工艺 1.3镍基单晶气膜孔表面质量评估 1.3.1镍基单晶气膜孔表面几何特征 1.3.2气膜孔表面的冶金特性 1.4气膜孔表面层微观力学性能 1.4.1载荷位移曲线 1.4.2弹性模量分析 1.4.3硬度分析 1.5本章小结 参考文献 第2章镍基单晶气膜孔孔周局部滑移变形特性 2.1引言 2.2单向拉伸试验 2.3表面滑移变形特性 2.3.1拉伸性能 2.3.2孔周局部应变 2.3.3断裂机制 2.3.4孔周表面滑移 2.4数值模拟分析 2.4.1晶体塑性理论 2.4.2气膜孔有限元模型 2.4.3滑移系及分切应力分析 2.5本章小结 参考文献 第3章镍基单晶气膜孔构件高温蠕变性能 3.1引言 3.2高温蠕变试验 3.2.1高温蠕变试验过程 3.2.2高温蠕变试验结果 3.3蠕变理论 3.3.1蠕变本构及模型参数 3.3.2基于节点应力法的理论基础 3.4基于节点应力法的气膜孔试样寿命预测 3.4.1有限元模型 3.4.2危险路径及应力场分析 3.4.3气膜孔内壁应力场分析 3.4.4改进的节点应力法寿命预测 3.4.5结合制孔工艺的寿命预测 3.5气膜孔构件的蠕变断裂特征 3.5.1单孔构件的断裂特征 3.5.2不同制孔工艺气膜孔构件的断裂特征 3.6本章小结 参考文献 第4章镍基单晶气膜孔构件低周疲劳寿命预测 4.1引言 4.2低周疲劳试验 4.2.1材料、试样与试验 4.2.2低周疲劳试验结果 4.3低周疲劳寿命预测理论模型 4.4气膜孔低周疲劳寿命预测 4.4.1有限元模型 4.4.2孔边局部区域应力分布 4.4.3危险路径分布 4.4.4寿命预测结果 4.5本章小结 参考文献 第5章镍基单晶气膜孔平板高周疲劳性能 5.1引言 5.2制孔工艺对镍基单晶气膜孔高周疲劳的影响 5.2.1不同制孔工艺高周疲劳试验 5.2.2不同制孔工艺高周疲劳试验结果 5.3温度对镍基单晶气膜孔高周疲劳的影响 5.3.1不同温度高周疲劳试验 5.3.2不同温度高周疲劳试验结果 5.4热处理工艺对镍基单晶平板高周疲劳的影响 5.4.1不同热处理工艺高周疲劳试验 5.4.2不同热处理工艺高周疲劳试验结果 5.5本章小结 参考文献 第6章气膜孔形状对镍基单晶结构强度的影响 6.1引言 6.2本构关系 6.2.1晶体塑性理论 6.2.2低周疲劳寿命模型 6.3非圆形气膜孔对弹塑性的影响 6.3.1非圆形孔模型 6.3.2非圆形孔计算结果 6.4圆度误差对气膜孔疲劳性能的影响 6.4.1圆度误差孔模型 6.4.2圆度误差孔计算结果 6.5曲率对气膜孔疲劳性能的影响 6.5.1曲率孔模型 6.5.2曲率孔计算结果 6.6倾斜角度对气膜孔弹塑性的影响 6.6.1倾角孔模型 6.6.2倾角孔计算结果 6.7含缺陷气膜孔的疲劳性能 6.7.1缺陷孔模型 6.7.2缺陷孔计算结果 6.8本章小结 参考文献 第7章气膜孔排布对镍基单晶弹塑性的影响 7.1引言 7.2气膜孔排数对弹塑性的影响 7.2.1不同孔排计算模型 7.2.2不同孔排模型计算结果 7.3孔径及间距对弹塑性的影响 7.3.1不同孔径及间距计算模型 7.3.2不同孔径及间距模型计算结果 7.4纵向与弦向孔距比对弹塑性的影响 7.4.1不同孔距比计算模型 7.4.2不同孔距比模型计算结果 7.5本章小结 参考文献 第8章镍基单晶平板密排气膜孔的等效与简化 8.1引言 8.2气膜孔等效弹性常数 8.2.1平面应力状态 8.2.2平面应变状态 8.2.3广义平面应变状态 8.2.4一般应力状态 8.3各向异性气膜孔模型的等效与简化 8.3.1气膜孔孔分布密度函数 8.3.2气膜孔等效原理 8.3.3IC10高温合金纵向气膜孔等效与简化 8.3.4DD6高温合金(001)取向气膜孔等效与简化 8.3.5DD6高温合金(011)取向气膜孔等效与简化 8.4应力集中系数 8.5本章小结 参考文献 |
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