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DD6单晶冷却涡轮叶片模拟试样拉伸性能
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:稀有金属材料与工程
  • 时间:0
  • 页码:1362-1366
  • 分类:TG146.21[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学,陕西西安710129
  • 相关基金:Foundation item: National Natural Science Foundation of China (50905143, 51175424); Graduate Starting Seed Fund of Northwestern Polytechnical University (Z2012064)
  • 相关项目:镍基单晶合金热机械疲劳蠕变损伤失效机理和晶体学模型研究
中文摘要:

基于航空发动机涡轮盘榫槽结构特点及其工作状态,采用榫槽模拟件对GH4720合金的疲劳失效机理和裂纹扩展寿命进行了实验研究和理论分析。研究结果表明:GH4720合金榫槽模拟件的疲劳失效表现为3个阶段:(i1模拟涡轮盘榫槽处由于较高的应力集中而产生滑移,进而萌生裂纹;(ii)随着应力集中和循环载荷的持续,相邻晶粒间位错开动、发生滑移,裂纹在晶粒间传递;(iii)随着应力强度因子范围增大,剪应力和主应力交互作用、滑移系开动及位错在不同滑移系间的运动,裂纹快速扩展。在实验基础上建立了GH4720合金的疲劳裂纹扩展寿命模型,基于有限元分析的榫槽处的应力和裂纹扩展寿命模型得到的裂纹扩展寿命与实验结果相符,表明该裂纹扩展寿命模型可用于工程中预测涡轮盘的剩余寿命。

英文摘要:

Based on the structural features and the work status of the aero-engine turbine disk groove, the experimental and theoretical analysis of the fatigue failure mechanism and the crack growth life of the groove modeling specimen of GH4720 alloy were carried out. The fatigue failure of the groove modeling specimen of GH4720 alloy can be divided into three stages: (i) due to the high stress concentration, slip systems are activated and then cracks initiate; (ii) with the increase of loading cycles, adjacent intergranular dislocations and slip systems are activated, cracks transfer between grains; (iii) with the increase of the stress intensity factor range and the cooperation of shear stress and principal stress, the dislocations motion in different slip systems and the crack propagation are accelerated. A fatigue crack growth life model of GH4720 alloy has been established. The crack growth lives obtained from the finite element analysis and the life model have a good agreement with the results of the experiment. It is demonstrated that the life model can be used in engineering to predict the remaining life of turbine disk.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715