航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣包容性是保障發(fā)動(dòng)機(jī)安全、可靠工作的必要要求。渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片斷裂飛脫撞擊渦輪機(jī)匣過(guò)程中,渦輪機(jī)匣將受到動(dòng)態(tài)沖擊載荷,因此開(kāi)展高溫情況下機(jī)匣材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和本構(gòu)模型研究十分關(guān)鍵。航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪機(jī)匣的典型材料為GH4169高溫合金,本文以GH4169作為對(duì)象,通過(guò)開(kāi)展單、雙層GH4169靶板在常溫與高溫下抗沖擊能力的研究對(duì)研究渦輪機(jī)匣包容性具有重要的參考價(jià)值。本文結(jié)合試驗(yàn)、理論分析與數(shù)值仿真完成了以下工作:(1)進(jìn)行了GH4169材料準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究,并擬合了GH4169高溫合金動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型。通過(guò)采用MTS復(fù)合加載疲勞試驗(yàn)機(jī),開(kāi)展了GH4169的準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn);通過(guò)GH4169的光滑試件準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn),獲得了GH4169的彈性模量與失效應(yīng)變,通過(guò)GH4169缺口試件準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn),獲得了GH4169的應(yīng)力三軸度與失效應(yīng)變。以分離式霍布金森試驗(yàn)裝置為研究平臺(tái),開(kāi)展了GH4169在溫度為20⁵00℃和應(yīng)變速率300⁴000/s范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn),獲得了GH4169在不同溫度和不同應(yīng)變率下的應(yīng)力應(yīng)變曲線,試驗(yàn)結(jié)果表...

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 GH4169高溫合金力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 打靶試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 葉片包容性研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 GH4169高溫合金力學(xué)性能試驗(yàn)
    2.1 引言
    2.2 GH4169準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)
        2.2.1 GH4169光滑試件準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)
        2.2.2 缺口試件準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)
    2.3 GH4169動(dòng)態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)
        2.3.1 霍普金森(Hopkinson)桿測(cè)試技術(shù)
        2.3.2 GH4169動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)
        2.3.3 GH4169高溫合金動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)
        2.3.4 小結(jié)
第三章 GH4169動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型研究
    3.1 本構(gòu)模型概述
    3.2 Zerrili-Armstrong動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型參數(shù)擬合
        3.2.1 Z-A模型
        3.2.2 Z-A模型參數(shù)擬合
        3.2.3 Z-A動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型驗(yàn)證
    3.3 Johnson-Cook動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型與失效模型參數(shù)擬合
        3.3.1 J-C材料模型
        3.3.2 J-C本構(gòu)模型參數(shù)擬合
        3.3.3 J-C失效模型
        3.3.4 J-C本構(gòu)模型驗(yàn)證
    3.4 結(jié)論
第四章 GH4169合金高溫高速?zèng)_擊試驗(yàn)
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)材料
        4.2.1 試驗(yàn)件設(shè)計(jì)
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原理
    4.3 單層打靶實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.3.1 單層打靶試驗(yàn)彈道極限與葉片損失動(dòng)能分析
        4.3.2 單層打靶試驗(yàn)損傷形貌分析
        4.3.3 單層打靶試驗(yàn)高速攝影分析
    4.4 雙層打靶試驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.4.1 雙層打靶試驗(yàn)靶板損傷形貌分析
        4.4.2 雙層打靶試驗(yàn)高速攝影分析
        4.4.3 雙層打靶試驗(yàn)變形分析
    4.5 結(jié)論
第五章 高溫高速?zèng)_擊試驗(yàn)數(shù)值模擬
    5.1 引言
    5.2 有限元模型
        5.2.1 有限元模型網(wǎng)格
        5.2.2 材料模型
        5.2.3 溫度施加
        5.2.4 接觸設(shè)置與邊界條件
    5.3 單層靶板數(shù)值仿真結(jié)果分析
        5.3.1 單層靶板高速?zèng)_擊試驗(yàn)彈道極限分析
        5.3.2 單層靶板高速?zèng)_擊損傷形貌對(duì)比
    5.4 雙層靶板數(shù)值仿真結(jié)果分析
        5.4.1 雙層靶板高速?zèng)_擊損傷形貌對(duì)比
        5.4.2 間距對(duì)雙層靶板高速?zèng)_擊性能的影響
    5.5 溫度對(duì)高速?zèng)_擊數(shù)值仿真影響性分析
        5.5.1 溫度對(duì)單層靶板高速?zèng)_擊數(shù)值仿真影響性分析
        5.5.2 溫度對(duì)雙層靶板高速?zèng)_擊數(shù)值仿真影響性分析
    5.6 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3915870