鎳基單晶渦輪葉片結(jié)構(gòu)強度設計

內(nèi)容概要

本書將鎳基單晶渦輪葉片強度設計的理論研究和實踐工作經(jīng)驗進行了系統(tǒng)化和理論化。　　本書共分為9章，包括鎳基單晶渦輪葉片強度設計的晶體滑移理論本構(gòu)模型及有限元程序、彈塑性力學性能、蠕變損傷性能及本構(gòu)模型、疲勞性能及模型、斷裂性能、微孔洞及擴展分析、典型葉片工作壽命評定以及晶體取向優(yōu)化方法和平臺開發(fā)?！　”緯勺鳛楹娇瞻l(fā)動機設計、力學、材料科學專業(yè)學生和研究生課程教材，也可供相關專業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員參考。

作者簡介

岳珠峰，教授，長江學者，博士生導師，力學與土木建筑學院院長，“固體力學”國家重點學科帶頭人和協(xié)調(diào)人。兼任《應用數(shù)學與力學》編委，中科院力學所第八屆學位評定委員會兼職委員。在1999年1月–2001年10月作為洪堡學者和副研究員在德國Ruhr大學和英國劍橋大學工作。主要研究方向：高溫材料、復合材料、智能材料及焊接件的力學性能；結(jié)構(gòu)設計及結(jié)構(gòu)強度、壽命和可靠性。開設本科生、碩士生和博士生課程6門，主持國家自然科學基金及預研項目40余項，出版專著1部，發(fā)表論文160余篇，被SCI、ISTP和EI引用超過100篇次。獲省部級一等獎、三等獎各一次。

書籍目錄

前言第1章 有限變形晶體塑性滑移的基本理論及有限元格式　1.1 晶體塑性變形幾何學　1.2 本構(gòu)關系　1.3 晶體滑移理論的有限元實施　　1.3.1 切線系數(shù)法　　1.3.2 局部坐標和整體坐標中彈性剛度矩陣的轉(zhuǎn)換關系 　　1.3.3 更新應力的具體步驟　　1.3.4 彈性模量張量EMT與彈性剛度陣c的關系　　1.3.5 非線性有限元平衡方程的求解方案　1.4 滑移系分切應力、應變和宏觀應力、應變之間的關系分析　　1.4.1 滑移系開動類型　　1.4.2 不同類型滑移系族對應的取向因子　　1.4.3 不同坐標系下應力應變之問的轉(zhuǎn)換　　1.4.4 不同取向不同滑移系分切應力的求解　　1.4.5 滑移系的分切應變與宏觀應變之間的關系　參考文獻第2章 單晶高溫合金的彈性和瞬時拉／壓性能　2.1 靜彈性模量　　2.1.1 彈性應變應力關系　　2.1.2 不同坐標系之間應力轉(zhuǎn)換關系　　2.1.3 不同坐標系之間應變轉(zhuǎn)換關系　　2.1.4 靜彈性模量取向相關性分析　　2.1.5 DD3靜彈性模量實驗結(jié)果 　　2.1.6 靜彈性模量溫度相關性分析　2.2 瞬時拉伸性能　　2.2.1 實驗試件及結(jié)果　　2.2.2 實驗結(jié)果分析　2.3 拉壓屈服特性　　2.3.1 采用滑移系分切應力預測屈服極限　　2.3.2 r'單相單晶合金的拉/壓屈服特性　　2.3.3 LCP模型分析PWA1480單晶合金的拉/壓屈服特性　　2.3.4 六面體滑移系控制區(qū)分切應力分析　2.4 拉/壓不對稱性的細觀機理　2.5 結(jié)論　參考文獻第3章 鎳基單晶高溫合金蠕變性能及其壽命分析　3.1 引言　3.2 蠕變變形描述　3.3 蠕變性能的取向相關性　3.4 晶體轉(zhuǎn)動分析　3.5 單晶體頸縮和晶格轉(zhuǎn)動分析確定激活滑移系類型　3.6 蠕變損傷細觀分析及壽命預測模型　　3.6.1 蠕變損傷細觀結(jié)構(gòu)的演化　　3.6.2 蠕變損傷機理分析　　3.6.3 壽命預測模型的建立　3.7 蠕變持久壽命計算的工程方法　3.8 結(jié)論　參考文獻第4章 鎳基單晶高溫合金低周疲勞　4.1 引言　4.2 低周疲勞實驗件　　4.2.1 低周疲勞實驗件材料　　4.2.2 低周疲勞實驗件幾何尺寸　4.3 低周疲勞實驗結(jié)果　4.4 低周疲勞實驗數(shù)據(jù)分析　　4.4.1 不同缺口試樣的有限元計算結(jié)果　　4.4.2 實驗數(shù)據(jù)分析步驟　　4.4.3 低周疲勞斷口細觀檢測　4.5 統(tǒng)一壽命模型　　4.5.1 實驗結(jié)果　　4.5.2 壽命模型　　4.5.3 細觀斷裂機理　4.6 結(jié)論　參考文獻第5章 鎳基單晶高溫合金斷裂特性　5.1 斷裂韌度KIC試驗　5.2 疲勞裂紋擴展速率試驗　5.3 蠕變試驗　5.4 鎳基單晶合金斷裂特性有限元分析　5.5 小結(jié)　參考文獻第6章 微孔洞機理和分析　6.1 微孔洞觀測　6.2 微孔洞擴長的二維體胞分析　　6.2.1 應力三維度影響 　　6.2.2 取向偏角的影響 　　6.2.3 不同滑移系族開動的影響　　6.2.4 鑄造微空洞初始百分含量的影響 　6.3 微孔洞擴長的三維體胞分析　　6.3.1 應力三維度與羅德參數(shù)的影響　　6.3.2 累積剪切應變的作用　　6.3.3 不同滑移系族開動的影響　　6.3.4 取向相關性　6.4 微裂紋擴長的結(jié)果與討論　　6.4.1 應力三維度與羅德參數(shù)的影響　　6.4.2 累積剪切應變的作用　　6.4.3 不同滑移系族開動的影響　　6.4.4 取向相關性　　6.4.5 微孔洞與微裂紋擴長行為的比較 　6.5 結(jié)論　參考文獻第7章 晶界力學行為的研究　7.1 引言　7.2 鎳基雙晶體斷裂韌性實驗　　7.2.1 試樣及實驗　　7.2.2 實驗結(jié)果與分析　7.3 鎳基雙晶體疲勞實驗　　7.3.1 試樣及實驗　　7.3.2 實驗結(jié)果與分析　7.4 理論基礎分析　7.5 晶體滑移有限元分析　　7.5.1 三點彎試件數(shù)值模擬　　7.5.2 簡單雙晶試樣　　7.5.3 三晶試樣　7.6 晶界含空穴雙晶體的晶體滑移與應力場分析　7.7 含與不含晶界空穴的雙晶體蠕變行為　7.8 結(jié)論　參考文獻第8章 發(fā)動機單晶渦輪葉片蠕變、疲勞壽命分析　8.1 引言　8.2 渦輪葉片有限元分析　　8.2.1 有限元模型及網(wǎng)格　　8.2.2 有限元計算材料參數(shù)　　8.2.3 葉片溫度場　　8.2.4 發(fā)動機的工作狀態(tài)　　8.2.5 起飛狀態(tài)有限元計算結(jié)果　　8.2.6 起飛狀態(tài)蠕變一疲勞壽命分析　　8.2.7 其他狀態(tài)蠕變一疲勞壽命分析　8.3 鎳基單晶合金葉片振動特性分析　8.4 結(jié)論　參考文獻第9章 單晶渦輪葉片晶體取向優(yōu)化設計研究　9.1 引言　9.2 晶體取向的偏差和隨機性對鎳基單晶葉片強度與壽命的影響　9.3 單晶渦輪葉片晶體取向優(yōu)化設計研究　9.4 結(jié)論參考文獻

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