基于蠕變性能與微觀組織的航空發(fā)動機葉片蠕變壽命預測研究.pdf

1、葉片是航空發(fā)動機工作環(huán)境最惡劣、結(jié)構(gòu)最復雜的零件之一。也是發(fā)動機斷裂故障多發(fā)件之一。葉片的失效形式很多，主要是由蠕變引起的變形和斷裂。本文以航空發(fā)動機葉片為研究對象，分別從蠕變性能和微觀組織出發(fā)，對葉片進行蠕變壽命的預測與分析，研究內(nèi)容包括:
　　(1)根據(jù)中國航空材料手冊的實驗數(shù)據(jù)及蠕變產(chǎn)生的機理，建立并完善了GH4037鎳基合金材料的基于蠕變性能的蠕變壽命預測模型，包括拉森-米勒參數(shù)法(L-M)、葛-唐吾參數(shù)法(G-D)、曼森

2、-薩柯普參數(shù)法(M-S)和曼森-哈弗特參數(shù)法(M-H)四種TTP參數(shù)方法，并運用熱強參數(shù)綜合方程進行蠕變壽命外推預測。
　　(2)結(jié)合GH4037材料金相組織特征參數(shù)與試驗數(shù)據(jù)，獲得典型渦輪葉片微觀組織損傷和性能退化關(guān)系，探索了微觀組織特征參數(shù)與蠕變壽命映射關(guān)系模型建立的新算法，應用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理建立了基于微觀組織損傷參數(shù)和性能退化關(guān)系的蠕變剩余壽命預測模型。
　　(3)將基于材料蠕變性能與材料金相微觀組織的蠕變壽命預測模

3、型相結(jié)合，應用線性累積損傷理論，實現(xiàn)了GH4037材料基于微觀組織參量的服役損傷后葉片不同應力、溫度或隨機飛行歷程下的蠕變壽命預測。
　　(4)基于MATLAB/GUI完成了航空發(fā)動機葉片蠕變壽命預測與分析軟件的開發(fā)，其主要包括:實驗數(shù)據(jù)的讀入、異常數(shù)剔除與存儲，基于材料蠕變性能的蠕變壽命預測模型的創(chuàng)建，基于微觀組織的蠕變剩余壽命預測模型的創(chuàng)建，以及隨機飛行歷程下的蠕變壽命預測等幾個功能模塊。
　　葉片是航空發(fā)動機中的安全關(guān)