镍基单晶涡轮冷却叶片气膜孔结构强度PDF电子书下载

第1章 不同制孔工艺下镍基单晶气膜孔表面质量 1

1.1 引言 1

1.2 气膜孔加工工艺概述 2

1.2.1 激光制孔工艺 2

1.2.2 电火花加工工艺 3

1.2.3 电液束加工工艺 4

1.3 镍基单晶气膜孔表面质量评估 5

1.3.1 镍基单晶气膜孔表面几何特征 6

1.3.2 气膜孔表面的冶金特性 12

1.4 气膜孔表面层微观力学性能 17

1.4.1 载荷-位移曲线 19

1.4.2 弹性模量分析 20

1.4.3 硬度分析 21

1.5 本章小结 22

参考文献 22

第2章 镍基单晶气膜孔孔周局部滑移变形特性 24

2.1 引言 24

2.2 单向拉伸试验 24

2.3 表面滑移变形特性 27

2.3.1 拉伸性能 27

2.3.2 孔周局部应变 28

2.3.3 断裂机制 30

2.3.4 孔周表面滑移 32

2.4 数值模拟分析 36

2.4.1 晶体塑性理论 36

2.4.2 气膜孔有限元模型 37

2.4.3 滑移系及分切应力分析 38

2.5 本章小结 43

参考文献 43

第3章 镍基单晶气膜孔构件高温蠕变性能 45

3.1 引言 45

3.2 高温蠕变试验 45

3.2.1 高温蠕变试验过程 45

3.2.2 高温蠕变试验结果 47

3.3 蠕变理论 50

3.3.1 蠕变本构及模型参数 50

3.3.2 基于节点应力法的理论基础 52

3.4 基于节点应力法的气膜孔试样寿命预测 54

3.4.1 有限元模型 54

3.4.2 危险路径及应力场分析 55

3.4.3 气膜孔内壁应力场分析 59

3.4.4 改进的节点应力法寿命预测 62

3.4.5 结合制孔工艺的寿命预测 65

3.5 气膜孔构件的蠕变断裂特征 66

3.5.1 单孔构件的断裂特征 66

3.5.2 不同制孔工艺气膜孔构件的断裂特征 68

3.6 本章小结 70

参考文献 70

第4章 镍基单晶气膜孔构件低周疲劳寿命预测 73

4.1 引言 73

4.2 低周疲劳试验 74

4.2.1 材料、试样与试验 74

4.2.2 低周疲劳试验结果 75

4.3 低周疲劳寿命预测理论模型 79

4.4 气膜孔低周疲劳寿命预测 84

4.4.1 有限元模型 84

4.4.2 孔边局部区域应力分布 84

4.4.3 危险路径分布 86

4.4.4 寿命预测结果 90

4.5 本章小结 91

参考文献 92

第5章 镍基单晶气膜孔平板高周疲劳性能 94

5.1 引言 94

5.2 制孔工艺对镍基单晶气膜孔高周疲劳的影响 94

5.2.1 不同制孔工艺高周疲劳试验 94

5.2.2 不同制孔工艺高周疲劳试验结果 98

5.3 温度对镍基单晶气膜孔高周疲劳的影响 101

5.3.1 不同温度高周疲劳试验 101

5.3.2 不同温度高周疲劳试验结果 102

5.4 热处理工艺对镍基单晶平板高周疲劳的影响 106

5.4.1 不同热处理工艺高周疲劳试验 106

5.4.2 不同热处理工艺高周疲劳试验结果 108

5.5 本章小结 112

参考文献 112

第6章 气膜孔形状对镍基单晶结构强度的影响 114

6.1 引言 114

6.2 本构关系 115

6.2.1 晶体塑性理论 115

6.2.2 低周疲劳寿命模型 116

6.3 非圆形气膜孔对弹塑性的影响 117

6.3.1 非圆形孔模型 117

6.3.2 非圆形孔计算结果 118

6.4 圆度误差对气膜孔疲劳性能的影响 122

6.4.1 圆度误差孔模型 122

6.4.2 圆度误差孔计算结果 123

6.5 曲率对气膜孔疲劳性能的影响 128

6.5.1 曲率孔模型 128

6.5.2 曲率孔计算结果 130

6.6 倾斜角度对气膜孔弹塑性的影响 136

6.6.1 倾角孔模型 136

6.6.2 倾角孔计算结果 137

6.7 含缺陷气膜孔的疲劳性能 141

6.7.1 缺陷孔模型 141

6.7.2 缺陷孔计算结果 142

6.8 本章小结 145

参考文献 146

第7章 气膜孔排布对镍基单晶弹塑性的影响 148

7.1 引言 148

7.2 气膜孔排数对弹塑性的影响 148

7.2.1 不同孔排计算模型 148

7.2.2 不同孔排模型计算结果 150

7.3 孔径及间距对弹塑性的影响 155

7.3.1 不同孔径及间距计算模型 155

7.3.2 不同孔径及间距模型计算结果 157

7.4 纵向与弦向孔距比对弹塑性的影响 161

7.4.1 不同孔距比计算模型 161

7.4.2 不同孔距比模型计算结果 162

7.5 本章小结 173

参考文献 173

第8章 镍基单晶平板密排气膜孔的等效与简化 175

8.1 引言 175

8.2 气膜孔等效弹性常数 176

8.2.1 平面应力状态 177

8.2.2 平面应变状态 179

8.2.3 广义平面应变状态 181

8.2.4 一般应力状态 183

8.3 各向异性气膜孔模型的等效与简化 184

8.3.1 气膜孔孔分布密度函数 184

8.3.2 气膜孔等效原理 186

8.3.3 IC10高温合金纵向气膜孔等效与简化 188

8.3.4 DD6高温合金［001］取向气膜孔等效与简化 192

8.3.5 DD6高温合金［011］取向气膜孔等效与简化 196

8.4 应力集中系数 201

8.5 本章小结 202

参考文献 202