鎳基單晶合金力學(xué)特性及其在冷卻渦輪葉片上的應(yīng)用分析.pdf

1、南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文鎳基單晶合金力學(xué)特性及其在冷卻渦輪葉片上的應(yīng)用分析姓名：卿華申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：航空宇航推進理論與工程指導(dǎo)教師：溫衛(wèi)東江和甫20070601鎳基單晶合金力學(xué)特性及其在冷卻渦輪葉片上的應(yīng)用分析ii變壽命降低。有限元計算蠕變持久壽命與試驗結(jié)果吻合，說明采用基于分切應(yīng)力的蠕變持久壽命計算模型是合理的。5、針對鎳基單晶冷卻葉片氣膜孔，建立一個含氣膜孔的CELL模型，對此進行流固耦合及傳熱分析，并作為彈塑性以及蠕變

2、持久分析的前提。建立有限元模型，根據(jù)不同取向的單向試驗結(jié)果，根據(jù)不同溫度和不同滑移系的模型參數(shù)，詳細分析了溫度梯度對氣膜孔模型彈塑性以及蠕變持久壽命的影響。分析結(jié)果表明，溫度梯度對材料性能的影響比較大，考慮材料的性能時不能忽視溫度梯度的影響。本文的初步研究表明，溫度梯度對材料蠕變損傷、蠕變壽命的影響比較大，氣膜冷卻時存在的溫度梯度提高了葉片的蠕變持久壽命。6、選取單晶冷卻葉片模型為研究對象，在氣動和傳熱分析的基礎(chǔ)上對存在溫度梯度的冷卻單

3、晶葉片進行彈塑性分析。計算結(jié)果表明，冷卻空氣下葉片的最大應(yīng)力比最高溫度下葉片的最大應(yīng)力小7.8MPa，說明冷卻空氣提高了葉片的強度，同時冷卻空氣也可以提高葉片的工作溫度。冷卻空氣下葉片的最大分切應(yīng)力比最高溫度和最低溫度下的最大分切應(yīng)力都小。冷卻空氣大大提高了葉片的工作壽命。冷卻空氣下葉片的最大位移介于最高溫度和最低溫度的最大位移之間，頂端的最大軸向位移介于最高溫度和最低溫度之間，并且軸向位移的分布比較類似，相比局部失效模型而言，溫度梯度