航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件處于熱載荷與機(jī)械載荷的工作環(huán)境中,其熱機(jī)械疲勞嚴(yán)重影響飛機(jī)的安全。因此對(duì)熱機(jī)械疲勞問(wèn)題的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文通過(guò)建立等溫與變溫條件下的Chaboche粘塑性統(tǒng)一本構(gòu)模型,預(yù)測(cè)鎳基高溫合金IN718循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系;并通過(guò)改進(jìn)三參數(shù)冪函數(shù)能量法,建立熱機(jī)械疲勞壽命預(yù)測(cè)模型。本文主要研究成果如下:（1）建立等溫與變溫條件下Chaboche模型。根據(jù)逐級(jí)法確定模型在各等溫溫度下模型初始參數(shù)并利用遺傳算法優(yōu)化,而后將模型參數(shù)擬合成溫度相關(guān)函數(shù)應(yīng)用于變溫Chaboche模型中。基于所建立本構(gòu)模型進(jìn)行等溫與變溫條件下有限元模擬。（2）開(kāi)展溫度、應(yīng)變幅、加載速率、非對(duì)稱(chēng)加載對(duì)IN718合金等溫循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系影響研究。研究表明:在拉-壓對(duì)稱(chēng)加載時(shí),IN718合金遲滯回線關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),并且表現(xiàn)為先循環(huán)軟化而后穩(wěn)定的響應(yīng)特征;隨著溫度的增加,IN718合金抵抗變形的能力下降,并且應(yīng)變水平越高,變形所消耗能量越多,而加載速率的增加使得循環(huán)應(yīng)力范圍增加;非對(duì)稱(chēng)加載時(shí),IN718合金遲滯回線不再關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),應(yīng)變水平高的半周循環(huán)軟化程度較大。（3）開(kāi)展IN718合金在變... 

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鎳基高溫合金研究現(xiàn)狀
    1.3 熱機(jī)械疲勞研究現(xiàn)狀
        1.3.1 熱機(jī)械疲勞循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)
        1.3.2 熱機(jī)械疲勞壽命
    1.4 粘塑性本構(gòu)關(guān)系
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 鎳基高溫合金等溫循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)
    2.1 引言
    2.2 等溫條件Chaboche粘塑性統(tǒng)一本構(gòu)模型
        2.2.1 基本方程
        2.2.2 計(jì)算方法
    2.3 參數(shù)獲取
        2.3.1 初始參數(shù)
        2.3.2 遺傳算法優(yōu)化
        2.3.3 模型參數(shù)結(jié)果與檢驗(yàn)
    2.4 等溫循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系
        2.4.1 溫度影響
        2.4.2 應(yīng)變幅影響
        2.4.3 加載速率影響
        2.4.4 非對(duì)稱(chēng)加載影響
    2.5 等溫有限元模擬
    2.6 本章小結(jié)
第三章 鎳基高溫合金變溫循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 變溫條件Chaboche粘塑性統(tǒng)一本構(gòu)模型
        3.2.1 基本方程
        3.2.2 溫度相關(guān)Chaboche粘塑性本構(gòu)模型參數(shù)
    3.3 變溫循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)行為
        3.3.1 變溫循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系
        3.3.2 加載速率影響
    3.4 變溫有限元模擬
    3.5 本章小結(jié)
第四章 熱機(jī)械疲勞壽命預(yù)測(cè)
    4.1 引言
    4.2 常用熱機(jī)械疲勞壽命預(yù)測(cè)模型
        4.2.1 基于累積損傷方法的熱機(jī)械疲勞壽命預(yù)測(cè)方法
        4.2.2 基于能量方法的熱機(jī)械疲勞壽命預(yù)測(cè)方法
        4.2.3 常用熱機(jī)械疲勞壽命預(yù)測(cè)模型分析
    4.3 基于三參數(shù)冪函數(shù)能量法預(yù)測(cè)熱機(jī)械疲勞壽命
        4.3.1 三參數(shù)冪函數(shù)能量法
        4.3.2 三參數(shù)冪函數(shù)能量法的改進(jìn)
    4.4 改進(jìn)的三參數(shù)冪函數(shù)能量法的推廣應(yīng)用
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文研究工作
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]GH4169合金蠕變疲勞行為的有限元模擬及壽命預(yù)測(cè)[J]. 姚萍,王潤(rùn)梓,郭素娟,張顯程.  航空學(xué)報(bào). 2018(12)
[3]不同疲勞熱環(huán)境下GH4169高溫合金形變行為研究[J]. 琚子來(lái),黃曼曼.  鑄造技術(shù). 2017(06)
[4]GH4169鎳基高溫合金的高溫低周疲勞性能[J]. 姚亮亮,張顯程,劉峰,涂善東,馬聰.  機(jī)械工程材料. 2016(04)
[5]基于損傷力學(xué)的GH4169合金低循環(huán)裂紋萌生壽命預(yù)測(cè)[J]. 初金陽(yáng),胡殿印,毛建興,王榮橋,申秀麗.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2016(02)
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[7]應(yīng)用ANSYS淺析復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下20g材料試樣熱機(jī)械疲勞總壽命[J]. 劉征,陳雪松,唐文慶.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2012(13)
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[10]GH4169合金的組織分布與高溫性能關(guān)系的研究[J]. 董健,吳貴林,王海江,蔡清,劉鳳芳.  甘肅冶金. 2010(01)

博士論文
[1]MCrAlY涂覆的鎳基高溫合金及其基體合金的等溫和熱機(jī)械疲勞行為[D]. 黃志偉.大連理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]鎳基高溫合金的熱機(jī)械疲勞行為及壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 賈鵬超.南京航空航天大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3658878