一、蠕变持久寿命幂函数预测方法(论文文献综述)
宣鸿烈[1](2021)在《爆破片寿命预测及安全监测技术研究》文中研究表明对长周期使用、未发生超压爆破的爆破片,能否继续长期使用、是否需要更换成为困扰企业以及监管机构的难题。爆破片的更换周期问题,其实质是爆破片的使用寿命问题。而目前对爆破片的使用寿命,还缺少量化的预测方法。此外,虽然通过预测寿命进行周期性更换是预防爆破片失效的方法,但若能实现爆破片在线监测,则无疑可最终解决爆破片失效预防问题,然而关于此方面的研究还未开展。鉴于此,本文以正拱普通型爆破片为研究对象,对其使用寿命的预测开展了系统性研究,并探究了光纤和声发射传感技术应用于爆破片安全健康监测的可行性。主要内容和结论如下:(1)搭建了正拱普通型爆破片常温寿命实验平台,通过改变操作比参数,研究了最佳预拱成形压力下的316L和Inconel600两种不同材料爆破片寿命的变化。结果表明,316L和Inconel600正拱普通型爆破片在常温下具有相同的寿命规律,并且爆破片在恒定载荷下的静载持久寿命t(min)和疲劳往复载荷下的疲劳寿命N(次)会随着操作比W的增大而减小。通过拟合得到316L和Inconel600正拱普通型爆破片静载持久寿命和疲劳寿命预测公式:静载持久寿命预测公式:t=8.0087W-70.92疲劳寿命预测公式:N=201.547W-11.02(2)搭建了正拱普通型爆破片高温寿命实验平台,通过改变操作比参数,研究了最佳预拱成形压力下的316L和Inconel600这两种材料的爆破片在150℃工况下的寿命变化。结果表明,在150℃工况下正拱普通型爆破片的寿命相较于常温下会有所增加,并且会随着操作比W的增大而减小。通过拟合得到316L和Inconel600正拱普通型爆破片处于150℃工况下的静载持久寿命预测公式:316L爆破片静载持久寿命预测公式:t=3.567W-81.566Inconel600爆破片静载持久寿命预测公式:t=0.332W-106.383(3)搭建了超高压爆破片高温寿命实验平台,研究了最佳预拱成形压力下的超高压爆破片在不同操作比下的静载持久寿命。结果表明,低压爆破片与超高压爆破片具有相同寿命特征。可以通过研究低压爆破片的寿命来推测超高压爆破片的寿命规律。研究结果对于超高压爆破片寿命预测公式的制定具有一定的现实意义。(4)考虑到实验条件下爆破片使用寿命与实际工程应用中的使用寿命的差异性,需制定安全系数对正拱普通型爆破片的静载持久寿命和疲劳寿命公式进行修正,两者的安全系数分别为15和20。最终得到了适用于实际工程应用的爆破片寿命预测公式。(5)探究了光纤和声发射传感技术应用于爆破片安全监测的可行性,搭建了正拱和反拱型爆破片的安全监测实验平台。结果表明,可以采用光纤和声发射传感技术对正拱型爆破片开展安全监测。采用光纤监测有两种预警方式,可将监测过程中的光纤光栅中心波长信号突跃或者该光纤光栅中心波长信号消失作为相应的预警信号;采用声发射监测有三种预警方式,可将声发射信号大量出现且产生突跃现象、声发射信号幅值超过70 d B或声发射b值趋于平稳作为预警信号。而对于反拱型爆破片来说,无法通过这两种监测手段来开展安全监测。
王妮[2](2021)在《基于瞬态模型的P91钢蠕变寿命预测》文中指出为了加快实现我国提出的“碳达峰、碳中和”既定目标,迫使电力行业中关键设备的服役条件越来越苛刻。P91马氏体耐热钢凭借其优异的蠕变强度、良好的延展性以及稳定的微观结构而成为热电和核电发电行业中关键设备构件的首选材料。长期服役在高温高压恶劣环境下P91钢必然会发生蠕变,从而导致其性能逐渐劣化。为了保证上述关键设备的安全运行,因此对于构件蠕变行为的研究就显得十分重要。本文以P91钢为研究对象,首先对其进行600℃、620℃下高温单轴拉伸试验。随后,结合实际服役工况及已有实验条件选取合适的温度和应力水平进行蠕变试验。接着,在构建基于内应力概念的瞬态蠕变模型基础上,结合相关蠕变阶段试验数据,系统分析了P91钢在瞬态蠕变阶段的变形行为。最后,结合内应力间关系和瞬态蠕变模型,利用Monkman-Grant方程实现了对不同应力条件下P91钢蠕变寿命的定量预测。具体的研究内容及得到的主要结论如下:(1)通过高温单轴拉伸试验获得P91马氏体耐热钢在给定条件下的力学性能参数。结合P91钢实际服役工况以及现有实验条件选取合适的应力值进行高温蠕变持久试验,分别获得不同温度应力下P91钢的完整蠕变曲线和蠕变试验数据,并选取出瞬态和稳态蠕变阶段的试验数据以便后续计算使用;(2)借助对形变载体位错运动的分析,结合Orowan方程建立了基于内应力概念的瞬态蠕变模型。利用上述获得的瞬态和稳态蠕变数据,使用该模型对P91钢在瞬态蠕变阶段的变形曲线进行了计算。结果显示,模拟结果与试验数据吻合度较高。此外,结合瞬态蠕变时间和归一化应变对温度和应力的依赖关系,阐明了P91钢在本文条件下的瞬态蠕变变形机制;(3)通过对上述参数模型和内应力之间的相关性分析,构建了双曲正弦函数的最小蠕变率本构模型。结合上述实验数据,通过对模型参数的优化选取分析了初始内应力、稳态内应力以及速率常数等参数与外加应力之间的关系。结果表明,上述模型参数与外加应力间均存在线性关系,从而为其他应力条件下模型参数的定量选取提供了便捷方法;(4)在上述结果的基础上,将双曲正弦蠕变模型与Monkman-Grant方程结合,提出了P91钢长时蠕变寿命的预测模型。最后,结合上述蠕变数据对P91钢的长时寿命进行了预测。结果显示,该模型具有较好的外推预测能力,在3×104h小时下仍具有很高精度。
陈允,崔博源,黄常元,张鹏飞,金光耀,侯亚峰[3](2020)在《特高压GIL用绝缘子材料寿命试验及预测》文中研究说明苏通气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal-enclosed transmission line,GIL)管廊工程为国际上首条特高压GIL输电工程,其电压等级高、输送容量大,要求可靠运行40年。GIL用绝缘子主体采用环氧树脂复合材料浇注而成,其运行工况复杂,需同时耐受电、热、力的综合作用,且应用数量大,其材料寿命是影响GIL使用寿命的关键。对盆式绝缘子和三支柱绝缘子进行了运行工况下的电场和力场分析,分别得到了绝缘材料的耐受电场最大值(3.7 kV/mm)和机械应力最大值(5.5 MPa),并以此作为寿命试验的输入条件。为考核GIL绝缘子材料的热电老化寿命,进行了热电老化试验,建立了绝缘材料的电气强度预测模型,预测绝缘材料在运行40年后的电场强度为18 kV/mm;为考核GIL绝缘子材料的热机械寿命,进行了蠕变试验,建立了蠕变持久时间预测模型,预测绝缘材料可在26 MPa的应力下可靠耐受40年。该文给出的试验方法能够综合考核绝缘子耐受电、热和机械应力的能力,研究结论直接支撑了特高压GIL用绝缘子的设计定型。
黄海亮[4](2020)在《先进PM高温合金FGH98制备和性能表征相关基础问题的研究》文中进行了进一步梳理镍基高温合金具有优良的高温力学性能、组织稳定性和抗腐蚀性能,是先进航空发动机涡轮盘等关键部件的首选材料。FGH98合金是我国正在研制的先进航空发动机涡轮盘用第三代镍基粉末高温合金,其航空发动机涡轮盘制备工艺路线为:氩气雾化制粉+热等静压+热挤压+等温锻造+双性能热处理,其中与热变形和热处理等制备工艺、微观组织、性能表征、化学成分优化设计等密切相关的若干问题,亟待进一步的深入研究。本论文有针对性地重点研究了热挤压态FGH98合金的热变形行为及其对后续热处理态组织演变的影响特点与规律、加热-保温-冷却过程中γ’相溶解与析出行为及规律、拉伸和蠕变性能表征及拉伸变形机制与蠕变变形机制,以及FGH98合金化学成分评估与可能的优化方向等内容。本文首先采用热模拟技术研究了热挤压态FGH98合金的热变形行为及其对后续热处理态组织的影响,采用的变形温度、应变速率和真应变分别为1060~1165℃、0.005~10 s-1 和 0.7。发现 1060~1130℃,应变速率 0.005~0.02 s-1是其最佳等温锻造热变形工艺窗口,此范围内变形,合金可发生超塑性变形或完成完全动态再结晶,并获得均匀细小的等轴晶粒组织(1.8~4.3 μm),后续在1140℃亚固溶处理20 min后进而获得尺寸为4.1~6.2 μm的细小均匀的等轴晶组织,在1180℃过固溶处理20 min后则获得尺寸为20.3~28.4 μm的均匀等轴晶组织。而在高温低应变速率下,合金会发生应变硬化,形成不规则、不均匀的晶粒组织并在后续热处理中遗传下来。在过固溶处理过程中,未完成完全动态再结晶的变形试样中已完成动态再结晶的晶粒直接长大,而未完成动态再结晶的晶粒发生静态再结晶,形成细小晶粒,从而造成晶粒尺寸不均匀。采用中断加热和中断冷却实验研究了等温锻造态FGH98合金加热(10℃/min)和冷却(40℃/min)过程中γ’相溶解和析出相行为,并采用快速加热(200℃/s)的方式将试样加热至1109、1140和1172℃保温不同时间,研究保温过程中γ’相的溶解行为。发现γ’相溶解行为受γ’相成分、尺寸、γ/γ’界面共格应力以及基体位错含量影响。利用JMAK方程建立了保温过程中γ’相的溶解动力学方程。拟合得到了二次γ’相平均尺寸和面积分数在40 ℃/min冷却速率下随温度变化的关系式。采用三维原子探针分析了冷却析出的二次和三次γ’相与周围基体的成分分布,发现在二次γ’相周围存在Al、Ti等γ’相形成元素的贫化区,而三次γ’相周围没有,实验验证了连续冷却过程中γ’相析出行为受合金元素过饱和度和γ/γ’相之间元素再分配的共同控制。采用扫描电镜和透射电镜研究了过固溶处理FGH98合金室温和高温(650/750/815℃)拉伸变形行为和变形机制,发现随着变形温度的升高,合金层错能降低,主要拉伸变形机制从a/3<112>不全位错剪切形成层错机制向形变孪生机制转变。提出了 a/3<112>不全位错剪切γ’相形成层错与微孪晶共存的高温拉伸变形机制。解释了层错剪切的强化机理,和形变孪生的强韧化机理。另外研究发现γ’相尺寸增大促进了合金750℃拉伸变形机制由层错向形变孪生转变,提高合金塑性。研究了过固溶和亚固溶处理后合金的蠕变性能和蠕变机制,发现750℃/570 MPa下粗晶组织抗蠕变性能优于细晶组织,在低温高应力(650℃/870MPa)作用下,Orowan绕过和层错是主要蠕变机制;在中温中应力(750℃/570MPa)作用下,层错和形变孪生是主要蠕变机制;在高温低应力(815℃/400MPa)作用下,位错攀滑移是主要蠕变机制,蠕变机制主要受变形温度控制。最后,利用Thermo-Calc热力学软件和TTNi8数据库,以及经验公式,分析了单个合金元素以及特定合金元素组合对FGH98合金的相组成和性能的影响。在评估FGH98现有合金成分合理性基础上,提出了可考虑在Mo和W总含量不变的情况下,适当地增加W含量,降低Mo含量,以进一步提高合金的组织稳定性和合金的固溶强化。
段恒[5](2020)在《7050-T6铝合金低周疲劳与单轴棘轮行为研究》文中指出铝合金由于其密度较其它金属(例如:铁,铜等)材料小、耐腐蚀性能强、易加工、比强度高、抗疲劳能力较强等诸多优点,因此在航空航天、船舶和高速交通等领域使用广泛。但是,铝合金工程构件在服役的过程中会受到各种各样的载荷,特别是受到非对称应力循环载荷的影响。从而产生棘轮效应,导致构件的提前失效破坏。因此,在对航空航天,船舶等设计过程中,必须考虑棘轮应变的影响。本文通过对7050-T6铝合金的疲劳性能的研究,对其低周应变疲劳和棘轮效应的失效机理进行讨论。研究结果主要包含:(1)通过对7050-T6商业铝合金的金相组织观察,结果表明:7050-T6商业铝合金中有大小和数目都不同的黑色粒状物质。这些黑色的粒状物质称为第二相Mg Zn2,第二相一般会分布在晶界或者晶体内部。这些第二相聚集在晶界处,阻碍了位错的移动。其次对7050-T6商业铝合金进行单轴静力拉伸试验,获得了7050-T6的基本的力学性能。不同应变速率的静力拉伸结果表明材料为速率无关型材料。(2)对7050-T6商业铝合金进行低周应变疲劳实验。结果表明:室温下材料的循环特性表现为循环软化特性。通过拟合Hollomon公式和Manson-Coffin公式分别获得了循环强度系数、循环强度指数和疲劳强度系数、疲劳强度指数。使用三种不同的低周疲劳寿命预测公式,进行疲劳寿命预测。预测结果表明:在预测7050-T6商业铝合金低周疲劳寿命时,三参数幂函数模型比Manson-Coffin和拉伸滞后能模型预测更为准确。(3)设计7050-T6商业铝合金的非对称应力循环实验,分别讨论了平均应力、应力幅、应力速率和应力比对棘轮应变的影响。结果表明:在室温下,棘轮应变随着平均应力和应力幅的增加而增加。疲劳寿命随着平均应力和应力幅的增加而减小。应力速率对棘轮应变影响不明显,这是由于材料为速率无关型材料;但是,应力速率的增加会导致疲劳寿命的增加。应力比在-0.8到-0.2变化过程中,棘轮应变先减小后增加。最后提出了一个使用与高平均应力和低应力幅下的疲劳寿命预测模型,该模型具有较好的寿命预测精度。(4)通过对低周应变疲劳和单轴棘轮实验试件的疲劳断口进行失效分析。结果表明:低周应变疲劳的裂纹源起于表明,通过不断扩展形成微裂纹,最终导致材料的破坏。而非对称应力循环实验试件破坏起源于试件内部,因为在非对称应力循环过程中,产生了塑性应变的积累,导致疲劳断口内部有大量的二次裂纹和孔洞。
邓莉莹[6](2019)在《航空发动机涡轮盘用GH4133B合金概率疲劳寿命研究》文中进行了进一步梳理航空发动机涡轮盘服役环境恶劣,经常需要在高温高压的环境中运行,因此对于涡轮盘的强度要求非常苛刻。本文以某型航空发动机涡轮盘用GH4133B镍基高温合金为研究对象,对其进行疲劳寿命试验,探讨合金疲劳寿命与服役参数的关系,并进行概率疲劳寿命研究。主要内容为:1.简要介绍了概率与数理统计的研究概况和镍基高温合金概率疲劳寿命的研究进展情况。介绍了疲劳寿命分析理论基础和数理统计中常用的分布函数。2.对由疲劳试验得到的GH4133B合金在不同应力幅值σa下的疲劳寿命数据进行了分析。计算出不同存活概率P条件下的理论疲劳寿命值,并对其进行了分析,发现当P=50%时理论疲劳寿命与试验疲劳寿命吻合较好,当P=90%和95%时,理论寿命可靠度较高。3.对由疲劳试验得到的小子样疲劳数据进行了S-N曲线的研究。通过中值S-N曲线扩展疲劳试验数据,对其利用威布尔分布函数进行分析,并求得加权矩阵,再对期望值进行加权最小二乘拟合,得到疲劳寿命表达式及其相应的S-N曲线;对扩展疲劳数据进行非加权最小二乘拟合,得到非加权S-N曲线。加权S-N曲线和非加权S-N曲线与中值S-N曲线的对比分析表明,根据加权S-N曲线与非加权S-N曲线计算得到理论疲劳寿命与试验疲劳疲劳寿命符合更好。在较低应力幅值下,根据加权S-N曲线得到的理论疲劳寿命与试验疲劳寿命值符合较好,在较高应力幅值下,预测疲劳寿命值略高于试验疲劳寿命值。4.对试验得到的GH4133B合金高温疲劳寿命进行了相关的分析。发现疲劳寿命Nf随应力比R的增大呈先减后增的趋势,疲劳寿命Nf随最大应力σmax的增大而减小。利用疲劳寿命方程对数据进行分析,发现三参数幂函数能精确预测不同应力水平σ下的疲劳寿命Nf;利用推导出的疲劳寿命方程对试验数据进行分析,得到疲劳寿命Nf-应力幅值σa-平均应力σm三维曲面图,经过对图形和误差数据的对比分析,表明在预估不同应力幅值σa和平均应力σm条件下的疲劳寿命Nf时,应用蠕变疲劳交互作用条件下的形核数n′=kσmσmanN推导出的蠕变疲劳寿命方程,能更准确地预测合金的疲劳寿命;计算不同存活概率条件下的疲劳寿命Nf,进行概率疲劳寿命分析,结果表明疲劳寿命-应力关系式能较好地预估不同存活概率条件下GH4133B合金材料的高温疲劳寿命,且存活概率越大,理论预估Nf值的可靠度越大。
梁泽奇[7](2019)在《钠水蒸汽发生器用反拱带槽爆破片性能研究》文中认为爆破片的更换周期一直是困扰爆破片使用单位以及制造单位的问题。目前大多数有关爆破片寿命与更换周期的行规标准只给出一般地定性要求,尚未给出定量数据,爆破片在长期运作后何时更换的问题一直亟待解决。要解决这一问题,必须明确爆破片寿命,而爆破片寿命的量化,与其在承受载荷时的性能有关。基于此,本文以钠水蒸汽发生器用反拱带槽爆破片作为研究对象,开展其承受静载和疲劳载荷性能研究,量化其持久寿命和疲劳寿命。主要研究内容及结论如下:(1)搭建了爆破片常温实验平台,对比爆破片不同工艺与不同材料下的寿命变化规律,采用大操作比在短期内获得可靠数据,拟合公式以预测较低操作比时爆破片的寿命。结果表明,二次精密拉伸工艺会降低反拱带槽爆破片的持久寿命与疲劳寿命;持久寿命t(min)与疲劳寿命N(次)主要受操作比影响,材料占次要影响因素。拟合给出316L不锈钢反拱带槽爆破片的持久寿命与疲劳寿命的预测公式:对一次精密拉伸反拱带槽爆破片:t=((0.9816)/W)104.17,N=0.972(e-135.135(W-1)-1)对二次精密拉伸反拱带爆爆破片:t=((0.9897)/W)75.19,N=3.0178(e-79.5545W+79.58-1)(2)搭建了爆破片高温实验平台,对比不同材料的爆破片在不同温度下的寿命变化规律。实验发现,反拱类爆破片在高温中受残余应力与蠕变两种因素影响,且前者占主导作用。拟合出316L不锈钢反拱带槽爆破片在320℃下的持久寿命与疲劳寿命的预测经验公式:t=((0.98417)/W)214.59,N=19.4288(e-103.413W+103.281-1)。(3)搭建了爆破片动态响应性实验平台,通过更换爆炸介质以及初始压力获得不同的升压速率。实验结果表明,乙炔-空气预混气体在U型管装置可以通过很低的初始压力来获得极高的升压速率以及爆炸压力;拟合得到升压速率与超压倍数的分段关系式,最终确定钠水蒸汽发生器用反拱带槽爆破片的超压倍数为1.138~1.193倍。(4)考虑到实验室条件得到的寿命经验公式难以直接应用到实际工程中,本文提出持久寿命安全系数为20,得到反拱带槽爆破片的工程寿命预测公式。结合工程应用实例加以验证,结果表明反拱带槽爆破片的工程寿命预测公式具备普适性以及安全系数取值具备可靠性,最终给出钠水蒸汽发生器用反拱带槽爆破片的工程寿命预测公式。
饶国锋[8](2019)在《定向凝固高温合金DZ125的蠕变-疲劳机理研究》文中指出航空发动机在长期的服役过程中经历着启动、慢车、巡航和加力等状态,其涡轮转子叶片承受复杂多场应力(如离心力、气动力、热应力等)作用。这些应力在发动机服役过程中发生周期性变化,其对应载荷谱表现为静态载荷与交变载荷耦合作用。在这种复杂苛刻的服役条件下,疲劳、蠕变和蠕变-疲劳交互作用是涡轮叶片失效的主要模式。本文以镍基定向凝固高温合金DZ125为研究目标,开展了多种载荷谱下蠕变-疲劳的失效机理研究,以及特定温度、应力下的持久寿命的预测。首先,综述各类材料的应力(应变)控制条件下的实验结果,进行横向比较,尝试寻求蠕变-疲劳的一般规律(试验数据方面和微观分析方面)。接着,基于DZ125的蠕变-疲劳实验结果:发现循环加载对DZ125的蠕变性能有重要影响,保载时间的引入降低了DZ125合金的持久寿命。在短时保载内,保载时间增加时,加速效应先增加后减小,对应的持久寿命先降低后升高;在长时保载内,保载时间增加循环加速效应不变,持久寿命基本不变。其次,对DZ125断口进行微观分析:DZ125合金的蠕变断口在宏观上表现为韧性断裂,蠕变断口整体形貌可划分为中心纤维区、向外的裂纹扩展区和最外层的剪切唇区;蠕变裂纹主要萌生于枝晶间的碳化物,共晶组织相嵌处也有少量裂纹萌生。DZ125合金在蠕变-疲劳短时保载时其断口表现为典型的疲劳形貌特征,长时保载试件断口中部区域则出现较多的蠕变孔洞,且断口附近表面氧化严重并含大量萌生的二次微小裂纹;蠕变-疲劳裂纹主要萌生于晶界处的共晶组织,且晶内的碳化物处同样有少量的裂纹萌生;由于应力场不同,裂纹的扩展方式也不同,晶界处的裂纹有沿晶和穿晶两种模式,晶内处的裂纹扩展模式多为先穿晶后沿晶。最后,对比与Miner线性累计损伤准则的预测结果,采用幂函数对保载时间与蠕变-疲劳循环寿命进行拟合,进一步预测不同保载时间下的持久寿命。该寿命模型可很好地预测850℃和980℃应力控制下的DZ125合金的持久寿命,且预测寿命均在2倍分散带以内。
周枭[9](2019)在《某小型大涵道比发动机涡轮叶片寿命预测》文中研究表明现代航空已经进入了相对成熟的阶段,其中发展较为迅速的新兴产业就是通用航空。通用航空的迅速崛起也推动了小型飞机的普及过程,而与之相匹配的动力装置小型大涵道比发动机也在民航领域备受关注。涡轮部件是飞机主要的动力来源,和压气机、燃烧室共同组成核心机。其工作环境是极其恶劣的,直接和燃烧室所排出的高温燃气相接触,承受温度交变和应力交变。因此,对涡轮叶片的寿命进行估计是发动机性能研究的重点内容之一。本文结合实际条件,选择已有材料数据较多的某小型大涵道比发动机为研究对象,首先利用两种工具对飞行循环数据进行处理。第一种是基于部件之间逻辑关系建立的发动机数学整机模型,结合雨流计数法可以得到循环转速谱和涡轮进口处温度谱。第二种方法是利用有限元软件模拟涡轮叶片流热固的耦合情况,即对流体力学、热力学和固体静力学三者同时进行研究分析。根据涡轮叶片实际三维参数在Solideworks中建立叶片三维模型,再基于数学模型给出的进出口条件,对实际运行下涡轮的性能参数变化进行模拟。最后将模拟得到的数据带入到涡轮叶片寿命预测的模型,对涡轮叶片的疲劳寿命、蠕变寿命和疲劳/蠕变寿命进行计算。最终得到一次循环下该小型大涵道比发动机涡轮叶片疲劳/蠕变寿命。估算出该小型大涵道比发动机涡轮叶片疲劳/蠕变寿命的值为6288次循环、11947.2小时,该数据可以为发动机叶片的检查周期提供参考。
刘飞龙[10](2019)在《镍基高温合金热机械疲劳行为及寿命预测方法研究》文中认为航空发动机热端部件处于热载荷与机械载荷的工作环境中,其热机械疲劳严重影响飞机的安全。因此对热机械疲劳问题的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文通过建立等温与变温条件下的Chaboche粘塑性统一本构模型,预测镍基高温合金IN718循环应力-应变关系;并通过改进三参数幂函数能量法,建立热机械疲劳寿命预测模型。本文主要研究成果如下:(1)建立等温与变温条件下Chaboche模型。根据逐级法确定模型在各等温温度下模型初始参数并利用遗传算法优化,而后将模型参数拟合成温度相关函数应用于变温Chaboche模型中。基于所建立本构模型进行等温与变温条件下有限元模拟。(2)开展温度、应变幅、加载速率、非对称加载对IN718合金等温循环应力-应变关系影响研究。研究表明:在拉-压对称加载时,IN718合金迟滞回线关于原点对称,并且表现为先循环软化而后稳定的响应特征;随着温度的增加,IN718合金抵抗变形的能力下降,并且应变水平越高,变形所消耗能量越多,而加载速率的增加使得循环应力范围增加;非对称加载时,IN718合金迟滞回线不再关于原点对称,应变水平高的半周循环软化程度较大。(3)开展IN718合金在变温条件下循环应力-应变关系研究。研究表明:IN718合金在变温条件下的应力要高于等温条件下的应力;IN718合金迟滞回线不再关于原点对称,平均应力总是指向低温半周,非弹性应变主要发生于高温半周;合金呈现循环软化,但无明显循环稳定阶段;随着加载速率增加,循环应力响应减小。(4)通过引入总应变能,改进了三参数幂函数能量法,发展了一种适用于IN718合金的热机械疲劳寿命预测的方法。研究表明:弹性应变对热机械疲劳寿命也有重要影响,因此引入包含弹性应变与非弹性应变的总应变能改进三参数幂函数能量法。改进后,模型综合考虑了应变-温度相位关系与温度范围对热机械疲劳性能的影响,全面反映了迟滞回线的不对称性,能较准确地预测IN718合金热机械疲劳寿命。
二、蠕变持久寿命幂函数预测方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、蠕变持久寿命幂函数预测方法(论文提纲范文)
(1)爆破片寿命预测及安全监测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 爆破片结构及类型 |
1.3 光纤和声发射传感技术原理和特点 |
1.3.1 光纤传感技术原理 |
1.3.2 光纤传感技术特点 |
1.3.3 声发射传感技术原理 |
1.3.4 声发射传感技术特点 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 爆破片寿命研究现状 |
1.4.2 爆破片安全监测研究现状 |
1.4.3 光纤传感技术研究现状 |
1.4.4 声发射传感技术研究现状 |
1.5 研究不足 |
1.6 本文研究内容和技术路线 |
2 寿命实验平台搭建 |
2.1 寿命实验对象 |
2.2 爆破片常温低压爆破实验平台 |
2.2.1 静载爆破常温低压实验平台 |
2.2.2 疲劳爆破常温低压实验平台 |
2.2.3 常温低压装置可靠性验证 |
2.3 爆破片高温低压爆破实验平台 |
2.3.1 静载爆破高温低压实验平台 |
2.3.2 疲劳爆破高温低压实验平台 |
2.3.3 高温低压装置可靠性验证 |
2.4 爆破片超高压静载爆破实验平台 |
2.4.1 高温静载超高压实验平台 |
2.4.2 高温静载超高压装置可靠性验证 |
2.5 本章小结 |
3 爆破片常温寿命研究 |
3.1 静载持久寿命研究 |
3.1.1 316L正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
3.1.2 Inconel600 正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
3.1.3 低于爆破压力下爆破片承受静态压力时失效机理分析 |
3.2 疲劳寿命研究 |
3.2.1 316L正拱普通型爆破片疲劳寿命 |
3.2.2 Inconel600 正拱普通型爆破片疲劳寿命 |
3.2.3 低于爆破压力下爆破片承受疲劳载荷时失效机理分析 |
3.3 本章小结 |
4 爆破片150℃工况寿命研究 |
4.1 150℃工况下低压爆破片静载持久寿命研究 |
4.1.1 150℃工况下低压316L正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
4.1.2 150℃工况下低压Inconel600 正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
4.1.3 150℃工况下正拱普通型爆破片承受静态载荷时失效机理分析 |
4.2 150℃工况下低压爆破片疲劳寿命研究 |
4.2.1 150℃工况下低压316L正拱普通型爆破片疲劳寿命 |
4.2.2 150℃工况下正拱普通型爆破片承受疲劳载荷时失效机理分析 |
4.3 150℃工况下超高压爆破片静载持久寿命研究 |
4.3.1 150℃工况下超高压316L正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
4.3.2 150℃工况下超高压Inconel600 正拱普通型爆破片静载持久寿命 |
4.4 本章小结 |
5 爆破片寿命预测方法 |
5.1 安全系数的制定 |
5.1.1 持久寿命安全系数制定 |
5.1.2 疲劳寿命安全系数制定 |
5.2 工程领域应用中的寿命预测公式 |
5.2.1 常温工况下爆破片寿命预测 |
5.2.2 150℃工况下爆破片寿命预测 |
5.3 本章小结 |
6.爆破片安全监测研究 |
6.1 安全监测实验对象 |
6.2 安全监测实验方法 |
6.2.1 光纤传感技术监测方法 |
6.2.2 声发射传感技术监测方法 |
6.3 基于光纤及声发射传感技术的爆破片在线监测实验方法构建 |
6.3.1 光纤切割与封装 |
6.3.2 光纤光栅预拉伸处理 |
6.3.3 正拱型爆破片实验装置搭建 |
6.3.4 正拱型爆破片实验装置可靠性验证 |
6.3.5 反拱型爆破片实验装置搭建 |
6.3.6 反拱型爆破片实验装置可靠性验证 |
6.4 正拱带槽型爆破片安全监测结果分析与讨论 |
6.4.1 光纤传感技术监测结果分析 |
6.4.2 声发射传感技术监测结果分析 |
6.4.3 结果讨论 |
6.5 正拱开缝型爆破片安全监测结果分析与讨论 |
6.5.1 光纤传感技术监测结果分析 |
6.5.2 声发射传感技术监测结果分析 |
6.5.3 结果讨论 |
6.6 正拱普通型爆破片安全监测结果分析与讨论 |
6.6.1 光纤传感技术监测结果分析 |
6.6.2 声发射传感技术监测结果分析 |
6.6.3 结果讨论 |
6.7 反拱型爆破片安全监测结果分析与讨论 |
6.7.1 声发射传感技术监测结果分析 |
6.7.2 结果讨论 |
6.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)基于瞬态模型的P91钢蠕变寿命预测(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外超(超)临界技术发展 |
1.2.1 国内超(超)临界技术发展 |
1.2.2 国外超(超)临界技术发展 |
1.3 超(超)临界火电机组用耐热钢 |
1.3.1 火电机组用耐热钢的发展 |
1.3.2 P91钢 |
1.4 蠕变基本理论 |
1.5 瞬态蠕变模型 |
1.6 数值计算方法和优化算法 |
1.7 研究内容及路线 |
第二章 高温蠕变试验材料及方法 |
2.1 试验材料及设备 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验试样制备 |
2.1.3 试验设备 |
2.2 试验内容及结果 |
2.2.1 高温单轴拉伸试验 |
2.2.2 高温单轴蠕变持久试验 |
2.3 本章小结 |
第三章 P91钢瞬态蠕变行为研究 |
3.1 瞬态蠕变模型构建 |
3.2 模型参数求解 |
3.3 瞬态蠕变机制分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于瞬态蠕变模型的P91钢蠕变寿命预测 |
4.1 本构模型建立 |
4.2 数值计算 |
4.3 模型适用性分析 |
4.4 P91钢蠕变寿命预测 |
4.4.1 最小蠕变率的预测 |
4.4.2 P91蠕变寿命预测 |
4.4.3 蠕变机制分析 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)特高压GIL用绝缘子材料寿命试验及预测(论文提纲范文)
0 引言 |
1 绝缘子运行工况分析 |
2 热电老化试验 |
3 蠕变试验 |
4 结论 |
(4)先进PM高温合金FGH98制备和性能表征相关基础问题的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 镍基粉末高温合金发展现状 |
2.2 镍基粉末高温合金涡轮盘制备工艺 |
2.2.1 母合金冶炼工艺 |
2.2.2 粉末制备与粉末预处理工艺 |
2.2.3 粉末热固结工艺 |
2.2.4 涡轮盘成形工艺 |
2.2.5 热处理工艺 |
2.3 镍基粉末高温合金成分特征 |
2.4 镍基粉末高温合金组织特征 |
2.4.1 γ'相 |
2.4.2 碳化物、硼化物 |
2.5 镍基粉末高温合金组织调控研究进展 |
2.6 镍基粉末高温合金性能研究进展 |
2.7 研究意义与内容 |
3 FGH98合金热变形行为及其对后续热处理态组织影响 |
3.1 实验材料与方法 |
3.2 热挤压态FGH98合金显微组织 |
3.3 热挤压态FGH98合金热变形行为特征 |
3.4 热挤压态FGH98合金本构模型的构建 |
3.4.1 峰值应力本构模型 |
3.4.2 应变补偿本构模型 |
3.5 热变形组织与热加工性能 |
3.5.1 变形温度对变形组织的影响 |
3.5.2 应变速率对变形组织的影响 |
3.5.3 热挤压态FGH98合金热加工性能 |
3.6 变形条件对过固溶处理显微组织影响 |
3.6.1 变形温度对过固溶热处理显微组织影响 |
3.6.2 应变速率对过固溶热处理显微组织影响 |
3.7 变形条件对亚固溶处理影响 |
3.7.1 变形温度对亚固溶热处理显微组织影响 |
3.7.2 应变速率对亚固溶热处理显微组织影响 |
3.8 本章小结 |
4 FGH98合金γ'相溶解与析出行为 |
4.1 实验材料与方法 |
4.2 FGH98合金等温锻造态γ'相形貌 |
4.3 γ'相溶解行为 |
4.3.1 连续加热过程中γ'相形貌变化 |
4.3.2 加热时间对γ'相形貌的影响 |
4.3.3 γ'相溶解行为影响因素分析 |
4.3.4 γ'相溶解动力学分析 |
4.3.5 γ'相溶解过程中的团聚与粗化行为 |
4.4 γ'相的析出行为 |
4.4.1 冷却过程中γ'相的演变 |
4.4.2 冷却过程中γ'相析出机理与形貌演变规律 |
4.5 本章小结 |
5 FGH98合金拉伸和蠕变变形行为与机制 |
5.1 实验材料与方法 |
5.2 温度对合金拉伸行为的影响 |
5.2.1 固溶处理显微组织 |
5.2.2 不同温度下的拉伸性能 |
5.2.3 拉伸变形后的显微组织 |
5.3 γ'相尺寸对合金拉伸行为的影响 |
5.3.1 不同冷却方式下时效后显微组织 |
5.3.2 不同冷却方式下合金750 ℃拉伸性能 |
5.3.3 拉伸变形后显微组织 |
5.4 合金拉伸变形行为与机制 |
5.4.1 拉伸变形机制 |
5.4.2 温度对拉伸变形行为的影响 |
5.4.3 γ'相尺寸对拉伸行为的影响 |
5.5 合金的蠕变变形行为与机制 |
5.5.1 热处理后合金显微组织 |
5.5.2 蠕变性能曲线 |
5.5.3 蠕变后显微组织特征 |
5.5.4 显微组织对蠕变的影响 |
5.5.5 蠕变变形机制 |
5.6 本章小结 |
6 FGH98合金的化学成分评估分析 |
6.1 FGH98合金的相组成 |
6.2 合金元素对平衡相析出规律的影响 |
6.2.1 固溶强化元素的影响 |
6.2.2 析出强化元素的影响 |
6.2.3 特定合金元素组合比对合金平衡相的影响 |
6.2.4 晶界强化元素的影响 |
6.3 合金元素对性能影响 |
6.3.1 合金元素对抗蠕变性能的影响 |
6.3.2 合金元素对抗氧化性能的影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
8 主要创新点 |
参考文献 |
作者简介及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)7050-T6铝合金低周疲劳与单轴棘轮行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 7系铝合金概述 |
1.1.1 7系铝合金的应用 |
1.1.2 7系铝合金的发展 |
1.2 热处理工艺 |
1.2.1 均匀化退火 |
1.2.2 固溶处理 |
1.2.3 时效处理 |
1.2.4 回归再时效 |
1.3 铝合金疲劳研究 |
1.3.1 疲劳概述和低周疲劳 |
1.3.2 棘轮效应的研究 |
1.4 低周疲劳寿命预测方法 |
1.4.1 对称循环寿命预测方法 |
1.4.2 基于平均应力的疲劳寿命预测 |
1.4.3 基于能量和基于应力的疲劳预测模型 |
1.5 本文研究的内容和创新 |
第二章 实验原理和实验方法 |
2.1 实验材料和实验设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 疲劳设备 |
2.1.3 金相组织分析原理及操作 |
2.1.4 SEM显微组织原理和应用 |
2.2 金相组织显微组织 |
2.3 本章小结 |
第三章 低周应变疲劳实验与结果分析 |
3.1 静力拉伸 |
3.2 完全对称低周疲劳实验结果分析 |
3.2.1 循环响应特性 |
3.2.2 典型应力—应变滞后环曲线 |
3.2.3 低周疲劳滞后环曲线分析 |
3.3 循环应变应力关系 |
3.4 疲劳寿命预测模型 |
3.5 塑性应变能密度 |
3.6 低周疲劳寿命预测 |
3.6.1 Manson-Coffin公式 |
3.6.2 三参数幂函数方程 |
3.6.3 拉伸滞后能模型 |
3.7 寿命预测公式的评价 |
3.8 本章小结 |
第四章 7050-T6单轴棘轮行为实验与结果分析 |
4.1 单轴棘轮实验 |
4.2 不同平均应力和应力幅的组合实验及结果分析 |
4.2.1 不同平均应力和应力幅的组合实验 |
4.2.2 实验结果分析 |
4.3 不同应力速率的棘轮实验 |
4.4 不同峰值应力与应力比实验方案 |
4.5 平均应力模型 |
4.6 本章小结 |
第五章 7050-T6低周疲劳试验试件断口分析 |
5.1 疲劳断裂的重要性 |
5.2 疲劳裂纹的萌生及扩展 |
5.3 低周应变疲劳试件断口分析 |
5.4 棘轮试件断裂断口分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文研究内容总结 |
6.2 未来的研究方向和展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读学位期间发表论文 |
(6)航空发动机涡轮盘用GH4133B合金概率疲劳寿命研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 概率与数理统计研究概述 |
1.3 镍基高温合金概率疲劳寿命研究进展 |
1.3.1 镍基高温合金低周疲劳概率寿命研究 |
1.3.2 镍基高温合金高周疲劳概率寿命研究 |
1.3.3 镍基高温合金高温疲劳概率寿命研究 |
1.4 本文主要内容 |
第2章 疲劳寿命分析计算理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 疲劳基础理论 |
2.2.1 疲劳载荷类型 |
2.2.2 疲劳寿命曲线 |
2.3 数理统计常用分布密度函数 |
2.3.1 正态分布密度函数 |
2.3.2 威布尔分布 |
2.3.3 卡方分布 |
2.3.4 t分布 |
2.3.5 F分布 |
2.4 本章小结 |
第3章 GH4133B合金室温疲劳寿命分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料与试验 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 疲劳试验 |
3.3 疲劳试验数据分析 |
3.3.1 疲劳寿命分析 |
3.3.2 概率疲劳寿命分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 GH4133B合金小样本数据概率疲劳寿命分析 |
4.1 引言 |
4.2 加权最小二乘法 |
4.3 权矩阵的确定 |
4.4 疲劳寿命分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 GH4133B合金高温疲劳寿命分析 |
5.1 引言 |
5.2 试验及结果 |
5.2.1 试验 |
5.2.2 试验结果 |
5.3 蠕变疲劳寿命分析 |
5.4 平均应力与应力幅值同寿命的关系 |
5.5 概率蠕变疲劳寿命分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(7)钠水蒸汽发生器用反拱带槽爆破片性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 快堆的工作原理 |
1.1.2 钠水蒸汽发生器潜在的超压危险性 |
1.2 爆破片结构及类型 |
1.3 爆破片性能及寿命研究进展 |
1.3.1 蠕变对爆破片性能影响 |
1.3.2 疲劳对爆破片性能影响 |
1.3.3 其他因素对爆破片性能影响 |
1.3.4 爆破片的寿命与周期 |
1.4 研究不足 |
1.5 本文研究内容和技术路线 |
2 实验平台搭建 |
2.1 实验对象 |
2.2 爆破片常温实验平台 |
2.2.1 静载爆破实验平台 |
2.2.2 常温疲劳实验平台 |
2.2.3 常温装置可靠性验证 |
2.3 爆破片高温实验平台 |
2.3.1 静载爆破实验平台 |
2.3.2 高温疲劳实验平台 |
2.3.3 高温装置可靠性验证 |
2.4 急速升压工况爆破动态响应性实验平台 |
2.5 本章小结 |
3 爆破片常温寿命研究 |
3.1 静载持久寿命研究 |
3.1.1 316 L(两次精密拉伸)反拱带槽爆破片 |
3.1.2 316 L(一次精密拉伸)反拱带槽爆破片 |
3.1.3 Inconel600 反拱带槽爆破片 |
3.1.4 反拱带槽爆破片承受静态压力失效机理分析 |
3.2 爆破片疲劳寿命研究 |
3.2.1 316 L反拱带槽爆破片(两次精密拉伸) |
3.2.2 316 L反拱带槽爆破片(一次精密拉伸) |
3.2.3 Inconel600 反拱带槽爆破片 |
3.2.4 反拱带槽爆破片疲劳失效机理分析 |
3.3 本章小结 |
4 爆破片高温寿命研究 |
4.1 高温工况爆破片承载静态压力性能研究 |
4.1.1 320 ℃工况下316L不锈钢反拱带槽爆破片 |
4.1.2 100 ℃工况下316L不锈钢反拱带槽爆破片 |
4.1.3 奥氏体不锈钢静载爆破实验 |
4.1.4 失效机理分析 |
4.2 320 ℃爆破片耐疲劳性能研究 |
4.3 本章小结 |
5 急速升压工况爆破动态响应性研究 |
5.1 以甲烷-空气预混气为介质的爆破片动态响应性研究 |
5.2 以乙炔-空气预混气为介质的爆破片动态响应性 |
5.3 本章小结 |
6.反拱带槽爆破片的寿命预测方法 |
6.1 安全系数的提出 |
6.2 工程应用中寿命预测公式及预测结果 |
6.2.1 常温工况爆破片寿命预测 |
6.2.2 320 ℃工况爆破片寿命预测 |
6.3 工程示例考证 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)定向凝固高温合金DZ125的蠕变-疲劳机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 定向凝固合金的发展 |
1.2 强化机制 |
1.2.1 固溶强化 |
1.2.2 第二相强化 |
1.2.3 晶界强化 |
1.3 定向凝固合金蠕变-疲劳寿命的影响因素 |
1.3.1 材料因素 |
1.3.2 环境因素 |
1.3.3 载荷因素 |
1.4 本文研究的目的、主要线路、及主要内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 主要路线 |
1.4.3 主要内容 |
第2章 蠕变-疲劳文献综述 |
引言 |
2.1 应力控制 |
2.1.1 高强度耐热钢 |
2.1.2 锻造镍基高温合金 |
2.1.3 变形镍基高温合金 |
2.1.4 定向凝固高温合金 |
2.1.5 单晶高温合金 |
2.2 应变控制 |
2.2.1 高温不锈钢 |
2.2.2 变形镍基高温合金 |
2.2.3 定向凝固镍基高温合金 |
2.2.4 单晶高温合金 |
2.3 总结 |
第3章 应力保载下DZ125 蠕变-疲劳实验研究 |
引言 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 材料成分 |
3.1.2 原始组织形貌特征 |
3.2 实验设备与实验过程 |
3.3 实验载荷 |
3.4 实验结果与分析 |
3.4.1 实验结果 |
3.4.2 数据处理 |
3.4.3 实验分析 |
3.5 总结 |
第4章 蠕变-疲劳力学行为的宏观表观损伤与微观机理 |
引言 |
4.1 断口和金相试样的制备 |
4.4.1 断口试样的制备 |
4.4.2 金相试样的制备 |
4.2 蠕变损伤机理 |
4.2.1 蠕变裂纹分布规律 |
4.2.2 蠕变断口形貌 |
4.2.3 蠕变期间组织演化 |
4.2.4 失效机理 |
4.3 疲劳-蠕变损伤机理 |
4.3.1 蠕变-疲劳裂纹分布规律 |
4.3.2 疲劳-蠕变断口形貌 |
4.3.3 .硬度分析 |
4.3.4 失效机理 |
4.4 本章总结 |
第5章 蠕变-疲劳寿命预测 |
引言 |
5.1 蠕变-疲劳寿命预测方法 |
5.1.1 频率分离法 |
5.1.2 线性累积损伤法 |
5.1.3 损伤力学方法 |
5.1.4 应变幅分割法 |
5.2 寿命预测 |
5.2.1 基于Miner线性累计损伤准则的寿命预测 |
5.2.2 幂函数拟合预测寿命 |
5.3 总结 |
第6章 总结及展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)某小型大涵道比发动机涡轮叶片寿命预测(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 论文研究内容 |
1.3.1 章节研究内容安排 |
1.3.2 研究创新点 |
第二章 发动机部件级建模 |
2.1 引言 |
2.2 发动机建模原理 |
2.2.1 数学建模的应用和优势 |
2.2.2 建模对象 |
2.2.3 建模前的假设 |
2.3 各部件的气动热力学数学模型 |
2.3.1 进气道模块 |
2.3.2 风扇模块 |
2.3.3 高压压气机模块 |
2.3.4 燃烧室模块 |
2.3.5 高压涡轮模块 |
2.3.6 低压涡轮模块 |
2.3.7 尾喷管模块 |
2.3.8 喉部模块 |
2.3.9 外涵道模块 |
2.4 整机模型的组成 |
2.5 数学模型的验证 |
2.6 本章小结 |
第三章 飞行循环数据的获取 |
3.1 引言 |
3.2 飞行循环简述 |
3.3 涡轮进口处温度谱的获取 |
3.4 高压涡轮转速谱的获取 |
3.4.1 雨流计数法简述 |
3.4.2 高压涡轮转速谱的处理方法 |
3.4.3 转速谱循环数据 |
3.5 本章小结 |
第四章 发动机涡轮叶片有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 涡轮叶片的结构特征 |
4.3 流热固耦合的简述 |
4.4 涡轮叶片模型建立流程 |
4.5 涡轮叶片的流场分析 |
4.5.1 模型的导入 |
4.5.2 流道网格的划分 |
4.5.3 流道网格无关性验证 |
4.5.4 条件的设定和求解 |
4.5.5 结果处理 |
4.6 涡轮叶片的热力学分析 |
4.6.1 模型的链接 |
4.6.2 材料库的设定 |
4.6.3 涡轮叶片网格的划分和无关性验证 |
4.6.4 条件设定和后处理 |
4.7 涡轮叶片的流热固耦合分析 |
4.7.1 载荷的设定 |
4.7.2 流热固耦合结果分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 高压涡轮叶片疲劳寿命分析 |
5.1 引言 |
5.2 材料疲劳的理论分析 |
5.2.1 疲劳的定义 |
5.2.2 影响材料疲劳寿命的因素 |
5.2.3 缓解材料疲劳的方法 |
5.3 材料疲劳寿命的计算方法 |
5.3.1 高周疲劳寿命预测模型 |
5.3.2 低周疲劳寿命预测模型 |
5.4 涡轮叶片低循环疲劳寿命计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 高压涡轮叶片蠕变寿命分析 |
6.1 引言 |
6.2 材料蠕变的理论分析 |
6.2.1 蠕变的定义 |
6.2.2 蠕变研究的发展史 |
6.2.3 高压涡轮叶片蠕变影响的关键区域 |
6.3 蠕变寿命模型 |
6.3.1 拉森米勒模型 |
6.3.2 θ函数模型 |
6.3.3 θ函数的修正模型 |
6.3.4 Z参数模型 |
6.4 基于材料持久方程的叶片蠕变寿命计算 |
6.5 本章小结 |
第七章 高压涡轮叶片疲劳/蠕变寿命分析 |
7.1 引言 |
7.2 疲劳/蠕变寿命预测模型 |
7.2.1 线性损伤累计原则 |
7.2.2 线性损伤累计修改原则 |
7.2.3 延性耗竭损伤累计原则 |
7.2.4 DRA损伤模型 |
7.3 涡轮叶片疲劳/蠕变寿命计算 |
7.4 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 全文工作总结 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)镍基高温合金热机械疲劳行为及寿命预测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 镍基高温合金研究现状 |
1.3 热机械疲劳研究现状 |
1.3.1 热机械疲劳循环应力-应变响应 |
1.3.2 热机械疲劳寿命 |
1.4 粘塑性本构关系 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 镍基高温合金等温循环应力应变响应 |
2.1 引言 |
2.2 等温条件Chaboche粘塑性统一本构模型 |
2.2.1 基本方程 |
2.2.2 计算方法 |
2.3 参数获取 |
2.3.1 初始参数 |
2.3.2 遗传算法优化 |
2.3.3 模型参数结果与检验 |
2.4 等温循环应力应变关系 |
2.4.1 温度影响 |
2.4.2 应变幅影响 |
2.4.3 加载速率影响 |
2.4.4 非对称加载影响 |
2.5 等温有限元模拟 |
2.6 本章小结 |
第三章 镍基高温合金变温循环应力应变响应 |
3.1 引言 |
3.2 变温条件Chaboche粘塑性统一本构模型 |
3.2.1 基本方程 |
3.2.2 温度相关Chaboche粘塑性本构模型参数 |
3.3 变温循环应力应变响应行为 |
3.3.1 变温循环应力应变关系 |
3.3.2 加载速率影响 |
3.4 变温有限元模拟 |
3.5 本章小结 |
第四章 热机械疲劳寿命预测 |
4.1 引言 |
4.2 常用热机械疲劳寿命预测模型 |
4.2.1 基于累积损伤方法的热机械疲劳寿命预测方法 |
4.2.2 基于能量方法的热机械疲劳寿命预测方法 |
4.2.3 常用热机械疲劳寿命预测模型分析 |
4.3 基于三参数幂函数能量法预测热机械疲劳寿命 |
4.3.1 三参数幂函数能量法 |
4.3.2 三参数幂函数能量法的改进 |
4.4 改进的三参数幂函数能量法的推广应用 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 本文研究工作 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、蠕变持久寿命幂函数预测方法(论文参考文献)
- [1]爆破片寿命预测及安全监测技术研究[D]. 宣鸿烈. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]基于瞬态模型的P91钢蠕变寿命预测[D]. 王妮. 西北大学, 2021(12)
- [3]特高压GIL用绝缘子材料寿命试验及预测[J]. 陈允,崔博源,黄常元,张鹏飞,金光耀,侯亚峰. 高电压技术, 2020(12)
- [4]先进PM高温合金FGH98制备和性能表征相关基础问题的研究[D]. 黄海亮. 北京科技大学, 2020
- [5]7050-T6铝合金低周疲劳与单轴棘轮行为研究[D]. 段恒. 昆明理工大学, 2020(04)
- [6]航空发动机涡轮盘用GH4133B合金概率疲劳寿命研究[D]. 邓莉莹. 湘潭大学, 2019(02)
- [7]钠水蒸汽发生器用反拱带槽爆破片性能研究[D]. 梁泽奇. 大连理工大学, 2019(03)
- [8]定向凝固高温合金DZ125的蠕变-疲劳机理研究[D]. 饶国锋. 南昌航空大学, 2019(08)
- [9]某小型大涵道比发动机涡轮叶片寿命预测[D]. 周枭. 中国民航大学, 2019(02)
- [10]镍基高温合金热机械疲劳行为及寿命预测方法研究[D]. 刘飞龙. 南京航空航天大学, 2019(02)