各向异性单晶合金结构强度与寿命PDF电子书下载

第1章 晶体滑移的基本理论 1

1.1 变形描述 1

1.2 本构关系 3

1.2.1 率无关弹塑性本构关系 3

1.2.2 率相关本构方程 6

1.2.3 硬化系数haβ 7

1.2.4 蠕变滑移本构模型 8

1.2.5 滑移系开动类型 8

1.3 模型参数的标定 9

1.3.1 E、G、v的测量 9

1.3.2 塑性参数标定 9

1.3.3 硬化模量的标定 10

1.3.5 蠕变参数的标定方法 11

1.3.4 潜硬化比参数q 11

1.4 晶体滑移模型的有限元方程及其求解 13

1.5 滑移蠕变模型的试验验证 20

第2章 弹塑性 22

2.1 屈服规律 22

2.2 弹塑性滑移规律 23

2.3 高温板试样研究 25

2.4 断裂特性研究 29

2.4.1 等效应力 30

2.4.2 分切应力 31

2.4.3 滑移系的正应力 32

2.4.4 能量密度准则 33

第3章 蠕变和持久 37

3.1 筏化准则 37

3.1.1 模型 37

3.1.2 单向应力状态下的筏化预测 39

3.1.3 一般应力状态下筏化预测 40

3.1.4 筏化过程的定量描述 40

3.1.5 蠕变持久寿命的晶体取向相关性 40

3.2 本构模型 43

3.3 颈缩和开动滑移系的确定 45

3.4 参数的标定 47

第4章 低周疲劳 54

4.1 材料和实验 54

4.2 试验结果 54

4.2.1 循环变形特性 54

4.2.2 细观检测 57

4.3 模型 58

4.3.1 晶体滑移理论 58

4.3.2 临界分切应力 59

4.3.3 塑性响应 61

4.3.4 取向和应变率修正循环塑性响应 62

4.4 疲劳寿命 63

4.5 薄壁圆筒试样用于LCF寿命分析 65

4.5.1 试验数据 65

4.5.2 薄壁圆筒试样受拉—扭载荷下的应力应变分析 66

4.5.3 LCF寿命分析 68

4.6 统一寿命模型 68

4.6.1 试验结果 68

4.6.2 细化断裂机理 72

4.6.3 寿命模型 73

第5章 DD3单晶合金性能实验 76

5.1 实验材料状态 76

5.2.2 动弹性模量和剪切模量 77

5.2.1 测试方法 77

5.2 物理性能测试 77

5.2.3 静弹性模量 79

5.2.4 测试结果分析 80

5.3 短时力学性能测试 81

5.3.1 测试方法 81

5.3.2 测试结果 86

5.3.3 测试结果分析 95

5.4 蠕变性能测试 101

5.4.1 测试方法 101

5.4.2 测试结果 104

5.4.3 测试结果分析 127

6.1 程序主要功能及流程框图 133

6.1.1 程序主要功能 133

第6章 单晶结构分析程序开发 133

6.1.2 主程序流程 134

6.1.3 子程序名称及功能 134

6.2 程序使用说明 162

6.2.1 数据输入特点 162

6.2.2 输入数据卡填写方式 162

6.2.3 输入文件示例 173

6.2.4 输出 186

6.3 SLAPSC有限元程序考核 186

6.3.1 经典滑移模型蠕变计算考核 186

6.3.2 中间温度蠕变差值计算考核 190

6.3.3 经典滑移模型重启动计算功能考核 191

6.3.4 经典滑应模型塑性计算考核 192

6.3.5 经典滑移模型弹塑性蠕变计算考核 194

6.3.6 循环加载蠕变考核 195

6.3.7 统一粘塑性滑移模型程序考核 196

6.3.8 考核结果 197

第7章 工程应用 198

7.1 ××发动机单晶涡轮叶片蠕变强度计算 198

7.1.1 引言 198

7.1.2 原始数据 198

7.1.3 计算模型 198

7.1.4 计算结果 199

7.2 ××发动机超转单晶涡轮叶片强度分析 210

7.2.1 计算目的与方法 210

7.2.2 载荷及材料性能数据 211

7.2.3 超转叶片线弹性有限元分析 211

7.2.4 超转叶片弹塑性有限元分析 214

7.2.5 超转叶片低循环疲劳寿命估算 216

7.3.2 原始数据 217

7.3.1 引言 217

7.3 ××发动机燃气涡轮转子叶尖径向变形计算 217

7.3.3 计算模型 218

7.3.4 计算结果 219

7.4 ××发动机模拟单晶涡轮叶片设计及计算分析 220

7.4.1 ××发动机单晶涡轮叶片蠕变断裂危险截面 220

7.4.2 模拟叶片设计 220

7.4.3 模拟叶片铸造模设计 222

7.4.4 模拟叶片计算分析 224

7.5 单晶涡轮叶片晶向的优化 233

7.5.1 优化设计的基本方法 234

7.5.2 计算模型 235

7.5.3 计算结果 237

7.5.4 结果分析 239

参考文献 243