DD3单晶的Hill屈服准则应用研究
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摩尔库伦屈服准则三维-概述说明以及解释1.引言1.1 概述摩尔库伦屈服准则是材料力学中一项重要的准则,用于描述材料在受到外力作用下变形和破坏的行为。
该准则由奥地利工程师摩尔库伦于1920年提出,经过多年的实验验证和理论推导,被广泛应用于材料科学与工程领域。
摩尔库伦屈服准则基于以下假设:材料在受力时,当其承受的正应力达到一定临界值时,就会发生可见的变形或破坏。
这个临界值称为屈服强度,是材料的一个重要力学性质。
摩尔库伦屈服准则从力学的角度出发,将材料的破坏看作是某一点处的应力超过了材料的屈服强度。
在实际应用中,我们可以通过在材料表面施加不同的载荷,然后测量应力和应变的关系来确定材料的屈服强度。
摩尔库伦屈服准则的应用非常广泛,涵盖了各个工程领域。
例如,它可以用于金属材料的设计和评估,帮助工程师选择合适的材料以承受特定的载荷。
此外,它还可以应用于弹性材料、塑性材料、复合材料等不同类型的材料,为工程设计和材料选择提供依据。
尽管摩尔库伦屈服准则在材料科学与工程领域具有广泛的应用,但其也存在一些局限性。
首先,该准则假设材料处于单轴应力状态,即只考虑一种应力方向的作用。
然而,在实际工程中,材料通常会承受多种应力方向的作用,这就需要根据实际情况进行修正和扩展。
此外,摩尔库伦屈服准则也未考虑到一些其他因素,如材料的疲劳性能、高温环境下的行为等,因此在实际应用中需要结合其他理论和实验数据进行综合考虑。
总之,摩尔库伦屈服准则是描述材料变形和破坏行为的一种重要方法。
它为工程师提供了一个分析和评估材料性能的工具,同时也为材料科学研究提供了理论基础。
然而,在实际应用中仍需要注意其局限性,并结合其他理论和实验数据进行综合考虑,以更准确地评估材料的力学性能。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是对整篇文章的大致安排和组织方式的介绍。
以下是一个可能的内容示例:"1.2 文章结构本文将主要围绕着摩尔库伦屈服准则展开深入探讨。
镍基单晶高温合金DD5磨削成屑机理研究*于贵华1, 朱 涛1, 蔡 明1, 安志欣1, 王成静2, 罗书宝1(1. 辽宁石油化工大学 机械工程学院, 辽宁 抚顺 113001)(2. 辽宁石油化工大学 石油化工学院, 辽宁 抚顺 113001)摘要 为研究镍基单晶高温合金DD5的磨削去除机理,提高其加工效率,针对镍基单晶高温合金具有显著各向异性的特点,建立基于Hill 模型的三维有限元磨削模型,研究镍基单晶高温合金DD5的表面加工形貌和切屑形貌,分析切屑形貌演变过程及其磨削力变化,探究磨削速度对切屑形貌和切屑形成频率的影响。
研究表明:在磨削参数范围内,加工DD5容易出现锯齿形切屑;磨削力呈稳定增加并伴有一定的周期性波动,其波动情况与锯齿形切屑相对应;随着磨削速度的增大,磨粒能更快进入切削阶段,其临界成屑厚度由0.225μm 最终降为0.158 μm ,成屑阶段占比由85.0%提高到89.5%;临界划擦厚度受磨削速度变化影响不大;随着磨削速度的增加,DD5切屑形貌由锯齿分节密集堆叠的单元节状向连续型锯齿状转变,最后发展为条形带状切屑。
关键词 磨削;切屑形貌;镍基单晶高温合金DD5;有限元分析中图分类号 TG58; TH161 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2023)06-0760-12DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2022.0169收稿日期 2022-10-11 修回日期 2023-01-16作为航空发动机涡轮盘、转子叶片、涡轮导向叶片等关键零部件的主要材料,镍基单晶高温合金具有优异的物理和化学性能,例如抗蠕变性能、耐高温性能、抗冲击性能等[1-2]。
然而,这些优异的力学性能也给其加工制造带来了巨大困难,使其出现加工质量差、加工成本高等缺点[3]。
和其他传统加工方式相比,磨削加工具有加工质量好、精度高等特点,能够满足镍基单晶高温合金在特殊工况下的使用条件[4]。
但是,在磨削过程中镍基单晶高温合金仍出现磨削温度高、磨削力大、能量损耗高、加工效率低等难点[5]。
DD3镍基单晶高温合金喷丸强化后残余应力的有限元模拟须庆;姜传海;陈艳华
【期刊名称】《机械工程材料》
【年(卷),期】2012(036)004
【摘要】利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,通过设立局部坐标系和运用三参数Barlat模型建立了DD3镍基单晶高温合金的喷丸强化有限元模型,并对喷丸后的残余应力进行了有限元模拟和实际测试。
结果表明:由于镍基单晶高温合金的各向异性,在不同取向上呈现不同的残余应力状态,且同一晶面不同取向的最小残余压应力出现在组成滑移系的晶向上;模拟结果与试验结果吻合较好。
【总页数】4页(P80-83)
【作者】须庆;姜传海;陈艳华
【作者单位】上海交通大学材料科学与工程学院,高温材料及高温测试教育部重点实验室,上海200240;上海交通大学材料科学与工程学院,高温材料及高温测试教育部重点实验室,上海200240;上海交通大学材料科学与工程学院,高温材料及高温测试教育部重点实验室,上海200240 新疆大学物理科学与技术学院,乌鲁木齐800046
【正文语种】中文
【中图分类】TB333
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1.2024铝合金随机多弹丸喷丸后残余应力场的有限元模拟 [J], 张少波;布紫叶
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3.DD3镍基单晶高温合金喷丸层残余应力的X射线衍射分析 [J], 陈艳华;须庆;姜传海;嵇宁
4.TB6钛合金激光喷丸与机械喷丸残余应力场有限元模拟 [J], 胡正云;李满福;谢兰生
5.水射流喷丸强化残余应力场的有限元模拟 [J], 董星;张海录;段雄
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DD3镍基单晶合金非对称循环载荷低周疲劳寿命预测
DD3镍基单晶合金非对称循环载荷低周疲劳寿命预测
在680℃温度下进行[001]、[011]和[111]三种取向的DD3单晶合金光滑试样非对称循环载荷低周疲劳试验,表明晶体取向对DD3单晶合金的应变疲劳寿命有显著影响,[001]取向寿命最长,[111]取向寿命最短.用晶体取向函数修正总应变范围可以在很大程度上消除晶体取向对疲劳寿命的影响;引入参量k表示载荷循环特性对疲劳寿命的影响,它与循环寿命之间呈幂函数关系.根据影响单晶叶片低周疲劳寿命的主要因素,提出循环塑性应变能的计算方法,构成塑性应变能的主要因素应包括总应变范围、取向函数和载荷循环特性等影响参量,它们与塑性应变能之间呈幂函数关系.用塑性应变能作为损伤参量导出单晶合金低周疲劳寿命预测模型,利用低周疲劳试验数据进行多元线性回归分析,所有试验数据均落在2.6倍偏差的分布带内.
作者:陈吉平丁智平尹泽勇 CHEN JiPing DING ZhiPing YIN ZeYong 作者单位:陈吉平,丁智平,CHEN JiPing,DING ZhiPing(湖南工业大学,机械工程学院,株洲,412008)
尹泽勇,YIN ZeYong(中国航空动力机械研究所,株洲,412002)
刊名:机械强度ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF MECHANICAL STRENGTH 年,卷(期):2006 28(2) 分类号:V231.95 O346.2 TG146.15 关键词:镍基单晶合金非对称循环载荷低周疲劳循环塑性应变能。
镍基单晶合金叶片疲劳寿命预测方法研究潘冬;杨晓光;胡晓安;石多奇【摘要】研究了3种针对镍基单晶合金各向异性低循环疲劳寿命建模的方法,分别为基于单晶合金弹性模量与晶体取向相关性的方法,与各向异性屈服函数相关的方法和传统滑移系的方法.对基于屈服函数的方法进行了修正以将其应用于单晶合金.利用公开文献中DD3单晶合金的低循环疲劳数据对修正的模型进行了验证,并对采用这3种方法得到的数据进行了比较.结果表明:修正的疲劳寿命模型和基于取向函数的寿命模型的预测结果与试验数据相比基本落在3倍分散带内,而采用基于滑移系的方法所得结果在4倍分散带内.基于屈服函数的修正模型和另外2种模型均可以较好地与3维有限元应力分析直接衔接,便于涡轮叶片结构级的寿命预测.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2014(040)003【总页数】4页(P45-48)【关键词】镍基单晶合金;寿命预测;疲劳;各向异性;叶片;涡轮【作者】潘冬;杨晓光;胡晓安;石多奇【作者单位】中航工业燃气涡轮研究院,成都610500;北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100191;北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100191;北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100191;北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100191【正文语种】中文【中图分类】V231.95镍基单晶高温合金已经广泛应用于涡轮叶片上[1]。
由于消除了晶界,使其热、疲劳和蠕变性能得到了显著提高[2]。
但材料的各向异性特征给强度和寿命评估带来了挑战;基于各向同性的强度理论和寿命模型不足以给出符合工程精度的预测结果[3]。
且由于实际叶片处于多轴应力状态下,发展既能考虑各向异性,又能处理多轴应力的寿命模型对于单晶叶片的设计具有十分重要的现实意义。
针对单晶合金叶片高温低周疲劳损伤研究,Li S X[4]和石多奇等[5-6]通过对各向同性材料的宏观唯象疲劳寿命模型进行扩展,构造1个取向函数来考虑材料的各向异性的影响;Swanson[7]和岳珠峰等[8-9]基于材料细观塑性理论,研究材料特定滑移系的塑性滑移规律,建立晶体滑移疲劳寿命模型;Roland等[10]通过对应力-寿命法进行扩展,构建基于Hill屈服函数的等效应力考虑定向凝固合金的各向异性的影响。
镍基单晶合金DD3的寿命预测模型岳珠峰;杨治国;吕震宙【期刊名称】《中国航空学报(英文版)》【年(卷),期】2002(015)004【摘要】研究了镍基单晶叶片寿命预测模型的可能性。
疲劳蠕变(Fc)和热疲劳- 蠕变(TMFC)以及蠕变实验已经进行了DD3的不同保持时间。
保持时间和频率以及温度范围是影响寿命的主要因素。
强调蠕变,Fc和TMFC破裂的微观机制。
两个主要因素是蠕变,Fc和TMFC实验的材料的空隙和退化。
断裂表面中存在空隙,并且空隙的尺寸取决于负载条件。
通常,蠕变,Fc和TMFC的破裂机制是相同的。
如果可以简化加载到涡轮机叶片的工作条件,则保持时间的%IE%在最高温度和最大应力下,线性寿命模型与镍基单晶超合金的寿命预测令人满意本文实验研究。
%探讨了镍基单合金在承受机械和温度载荷时的寿命模型预测模型预测。
-蠕变试验及热械 - 蠕变试验,分享到试验寿命的主要因素。
典型断口的em分享表明:断口由小剖面组成,在小剖面的中心(附近)有形核于铸造缺陷的小空穴,这些小孔洞有不成文的大大,相对于蠕变,疲劳断口的小空穴数量(密度)明显加包。
详细的观察表明,这些空穴对高度带保载断口而言,承受拉伸保载的断口空穴较较压缩保载断口保载断口上的空穴大。
概括而言,镍基单晶合金的破坏受到为主张和材料,对蠕变,疲劳和热疲劳都。
针对针对基单合金叶片,载荷特点,载荷特性,可以用线形形寿命统统工作寿命【总页数】5页(P239-243)【作者】岳珠峰;杨治国;吕震宙【作者单位】Department of Engineering Mechanics, Northwestern Polytechnical University, Xi′an 710072, China;Aviation Institute 608, Zhuzhou 412002, China;Department of Aircraft Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi′an 710072, C hina【正文语种】中文【中图分类】TG113因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
单晶铜弯曲裂纹萌生和扩展的分子动力学模拟
单德彬;袁林;郭斌
【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》
【年(卷),期】2003(035)010
【摘要】为了在微观尺度上研究单晶铜的弯曲裂纹萌生和扩展机理,建立了单晶铜弯曲变形的分子动力学模型,应用速度标定法控制温度,采用Morse势进行了单晶铜的弯曲变形分子动力学模拟.研究表明:应变能的不断积累使晶体内部产生空位,材料的裂纹萌生于空位,空位的合并形成纳米级裂纹,后续微观裂纹的扩展类似于宏观裂纹;裂纹缺陷促进了裂纹的萌生和扩展.
【总页数】3页(P1183-1185)
【作者】单德彬;袁林;郭斌
【作者单位】哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TG301
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5.分子动力学模拟在裂纹萌生和扩展中的研究进展 [J], 单德彬;袁林;郭斌
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单晶合金中小角度晶界的研究
劳曰玲
【期刊名称】《材料工程》
【年(卷),期】1995(000)006
【摘要】本文研究了在yBHD-8Ⅱ型和ISP2/Ⅲ-DS型定炉烧注的两种单晶合金DD3和C-36所形成的一种晶体缺陷一小角度晶界的组织特征及其对DD3合金持久性能的影响。
结果表明,在yBHD-8Ⅱ炉烧注的DD3合金试棒具有较多的小角度晶界,并使合金的持久性能降低约20-30%左右。
【总页数】1页(P12)
【作者】劳曰玲
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TG131
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