DD6合金是我國自主研制的第二代單晶高溫合金,憑借其屈服應(yīng)力高,熔點(diǎn)高以及高溫下抗疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn),被逐漸應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件中。而在實(shí)際應(yīng)用中,材料往往處于復(fù)雜載荷環(huán)境下,因此本文對其開展了不同載荷下的力學(xué)行為研究以及其相應(yīng)的本構(gòu)模型研究本文的研究工作和主要結(jié)論如下:(1)開展了DD6合金600℃下的單軸拉伸以及應(yīng)變水平為0.75%,0.85%以及1%的低周疲勞試驗(yàn)研究,獲得材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線,循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)曲線以及疲勞壽命。分析結(jié)果表明:DD6合金在單軸拉伸下表現(xiàn)為應(yīng)變硬化特征;在循環(huán)低應(yīng)變水平下,材料基本表現(xiàn)為循環(huán)穩(wěn)定狀態(tài),隨著應(yīng)變水平的增加,材料的循環(huán)硬化特征愈發(fā)明顯;在每種應(yīng)變水平下,材料循環(huán)曲線均表現(xiàn)出不同程度上的拉壓不對稱現(xiàn)象。(2)開展了DD6合金600℃下不同等效應(yīng)變水平下的多軸比例試驗(yàn)研究,獲得了材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線以及疲勞壽命。分析結(jié)果表明,材料在多軸載荷作用下力學(xué)性能更為復(fù)雜,在相同應(yīng)變水平下,材料的扭轉(zhuǎn)循環(huán)遲滯回線面積較拉伸循環(huán)遲滯回線面積更大,循環(huán)滯后特性更為明顯。(3)利用掃描電鏡開展了DD6合金微細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征的觀測試驗(yàn),基于試驗(yàn)結(jié)果,提出并運(yùn)用了三個(gè)微觀幾何參量(強(qiáng)化相的體積分?jǐn)?shù)w_p,強(qiáng)化相大小l_p和強(qiáng)化相形狀參數(shù)n_p)來表征材料內(nèi)部的微細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征,統(tǒng)計(jì)分析其分布規(guī)律,建立了代表性體積單元(RVE)用于材料本構(gòu)模型研究。(4)基于晶體塑性理論,從元胞和RVE這兩種不同尺度下分別建立本構(gòu)模型進(jìn)行數(shù)值模擬。采用晶體均勻化本構(gòu)理論,以元胞為對象研究模擬了DD6合金在單軸拉伸以及循環(huán)下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系;采用晶體位錯(cuò)本構(gòu)理論,以RVE為對象研究模擬材料的單軸力學(xué)性能,并對比了兩種本構(gòu)模型的預(yù)測精度。(5)基于B-P理論,從宏觀尺度上建立多軸比例循環(huán)本構(gòu)模型,并利用有限元ABAQUS軟件,仿真分析了DD6合金在600℃下多軸比例高溫疲勞力學(xué)行為,預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,驗(yàn)證了本構(gòu)模型以及數(shù)值模擬技術(shù)的有效性。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V252
【部分圖文】：

圖 1. 1 變形梯度的彈塑性分解參考構(gòu)型，晶格畸變后，滑移方向變?yōu)?( )m*( ) e( )m F m變?yōu)?( )n*( ) 1 T ( )(( ) ) e n F n 1 v v XL FFx X x1 1 1 1( ) ( ) ( ) e e e p p e e pL FF F F F F F F L L起的剪切應(yīng)變與整體塑性變形之間的關(guān)系：1 ( ) ( ) ( )1( )Np p F F γ m n*( )

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文章 DD6 合金高溫低周疲勞溫低周疲勞狀態(tài)下的力學(xué)行為，本章采用觀測基礎(chǔ)上進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析強(qiáng)化相 相的此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了不同應(yīng)變水平下的單軸得循環(huán)的應(yīng)力 應(yīng)變曲線、循環(huán)峰谷值應(yīng)細(xì)觀結(jié)構(gòu)觀測分析D6 單晶高溫合金，由北京航空材料研究院母合金，然后在高梯度真空定向爐中采用典型的微觀組織如圖 2.1 所示，主要組成

DD6 合金的多軸本構(gòu)模型研究觀測試驗(yàn)方案觀測試樣制備用掃描電鏡對 DD6 合金進(jìn)行微細(xì)觀結(jié)構(gòu)的觀察，為了使材料的真實(shí)結(jié)實(shí)反映出來，需要對材料進(jìn)行薄片試樣制備。主要為取樣、磨制、拋光以品的來源為在高溫下進(jìn)行單向拉伸后的試驗(yàn)件，所以在切片時(shí)使用線橫截面橫向切割和縱向切割。具體切片方式如圖 2.2 所示，其中 2.2（切割的，為縱向切割；2.2（b）是沿著橫截面進(jìn)行切割的，為橫向切割
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本文編號：2861289