中文摘要：

单晶镍基高温合金的疲劳行为是导致先进航空发动机涡轮叶片失效和破坏的主要因素之一。本项目拟在单晶合金DD6材料和缺口构件两个级别上分别开展高温低循环疲劳试验研究，揭示合金的宏观力学行为特征。采用先进的各向异性本构模型对缺口构件局部应力/应变场进行有限元计算和分析，定量确定缺口附近区域处应力/应变的分布规律和集中程度。建立多轴应力状态下且考虑单晶合金各向异性特征的疲劳寿命模型对缺口构件进行寿命预测，形成新的涡轮叶片寿命分析技术和方法。对试样断口进行微观观测，探明高温裂纹萌生与断裂的微观机制。基于以上单晶合金DD6的高温试验、本构建模、寿命预测和断口观测等研究，揭示不同温度、不同载荷形式、不同晶体取向以及不同缺口形式等因素对材料及缺口构件低循环疲劳行为和失效机理的影响规律。项目研究成果将为建立单晶合金涡轮叶片结构设计、强度评价和寿命预测的新方法提供有力的基础支持。