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基于Cosserat连续体理论的粉末高温合金弹塑性损伤分析
  • ISSN号:1000-0887
  • 期刊名称:《应用数学和力学》
  • 时间:0
  • 分类:O302[理学—力学] TB331[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]中航商用航空发动机有限责任公司,上海201108, [2]工业装备结构分析国家重点实验室大连理工大学, [3]大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系,辽宁大连116024
  • 相关基金:国家自然科学基金(11232003;91315302);国家重点基础研究发展计划(973计划)(2010CB832704);111引智计划(B08014);教育部博士点基金(20130041110050);上海科委科研计划项目(13DJ1400200)
中文摘要:

回顾了航空发动机涡轮盘粉末高温合金材料的发展及研究方法,基于Cosserat连续体理论,建立了粉末高温合金材料的弹塑性损伤模型,可通过特征长度考虑材料的微结构特征,并在模拟软化问题时消除局部化带的网格依赖性.在软化问题中,经典弹塑性理论在计算时需要较多迭代,有时甚至不能收敛.该文基于参变量变分原理,把原非线性问题转化为互补问题来求解,可大大提高求解效率和收敛性.最后通过数值算例验证了本文提出方法的有效性.

英文摘要:

The development of the powder metallurgy (PM) superalloy applied in turbine discs of high thrust-weight ratio aeroengines was reviewed. Based on the Cosserat continuum theory, the elastoplastic damage model for the PM superalloy was developed in which the microscopic properties were modeled with the characteristic lengths of the material. Furthermore, the mesh dependency of the localized bands in the analysis of softening problems was eliminated in the present model. For the softening problems, massive iterations were usually needed with the classical elastoplastic methods and may not converge in some cases. Based on the parametric variational principle, the original nonlinear problem was transferred to a complementary prob- lem, then the efficiency and convergence of the solution were greatly improved. Finally, several numerical examples demonstrate the validity of the proposed method.

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期刊信息
  • 《应用数学和力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:重庆交通大学
  • 主办单位:重庆交通大学
  • 主编:钟万勰
  • 地址:重庆南岸区重庆交通大学90信箱
  • 邮编:400074
  • 邮箱:applmathmech@cqjtu.edu.cn
  • 电话:023-62652450
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0887
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1060/O3
  • 邮发代号:78-21
  • 获奖情况:
  • 国际工程索引(EI)收录期刊,我国力学类核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,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:8965