本文關(guān)鍵詞：外物損傷葉片的微觀損傷和殘余應(yīng)力對(duì)疲勞性能影響

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【摘要】：飛機(jī)在起飛、降落或者低空飛行過(guò)程中,容易遭受沙粒、石子、金屬塊或金屬碎片等沖擊,造成外物損傷。外物損傷會(huì)在沖擊位置造成宏觀的損傷缺口,并伴隨有微觀損傷和殘余應(yīng)力,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)葉片疲勞強(qiáng)度降低,對(duì)飛機(jī)飛行安全造成危害。因此開(kāi)展外物損傷的研究工作,分析微觀損傷和殘余應(yīng)力對(duì)損傷葉片疲勞性能的影響,對(duì)防止外物損傷事件引發(fā)的飛行事故具有重要的意義。本文圍繞風(fēng)扇/壓氣機(jī)葉片的外物損傷問(wèn)題進(jìn)行了研究,主要包括以下3個(gè)方面的內(nèi)容:(1)利用空氣炮試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)150片模擬平板葉片試樣進(jìn)行了外物損傷模擬試驗(yàn),使用三維數(shù)值顯微鏡對(duì)損傷進(jìn)行宏觀缺口測(cè)量,按損傷試樣的宏觀損傷參量將試樣分組。使用掃描電子顯微鏡對(duì)損傷缺口表面進(jìn)行微觀觀察,外物損傷的微觀損傷特征主要有:光滑區(qū)域、塑性變形、微小裂紋、微小缺口、剪切帶、材料丟失等。(2)采用高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)對(duì)光滑的TC11合金狗骨頭棒試樣和外物損傷試樣進(jìn)行高周疲勞試驗(yàn)。外物損傷會(huì)使試樣的疲勞強(qiáng)度大幅下降,且具有較大的分散性。損傷缺口的寬度對(duì)平板試樣的疲勞強(qiáng)度影響不大,損傷缺口深度、外物尺寸、沖擊速度對(duì)疲勞強(qiáng)度影響較大。(3)采用金相顯微鏡對(duì)外物損傷試樣疲勞斷口進(jìn)行觀察,外物損傷會(huì)改變受損區(qū)域試樣材料的金相組織,使組織形狀變得細(xì)長(zhǎng),且具有一定排列方向。進(jìn)行機(jī)加工試樣、去應(yīng)力退火試樣與外物損傷試樣的疲勞強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)研究,研究表明:去應(yīng)力退火消除殘余應(yīng)力后可以使外物損傷試樣的疲勞強(qiáng)度得到提升;機(jī)加工試樣的疲勞強(qiáng)度高于去應(yīng)力退火試樣。
【關(guān)鍵詞】：外物損傷 疲勞強(qiáng)度 微觀損傷 殘余應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V231.95
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注釋表10-11
• 縮略詞11-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國(guó)外研究進(jìn)展13-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展16-17
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 外物損傷模擬試驗(yàn)19-35
• 2.1 引言19
• 2.2 空氣炮試驗(yàn)系統(tǒng)19-23
• 2.2.1 基本結(jié)構(gòu)和基本原理19-20
• 2.2.2 外物發(fā)射速度20-22
• 2.2.3 試驗(yàn)系統(tǒng)和試驗(yàn)步驟22-23
• 2.3 外物損傷模擬試驗(yàn)23-34
• 2.3.1 試樣材料23-24
• 2.3.2 試樣設(shè)計(jì)24
• 2.3.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析24-34
• 2.3.3.1 損傷缺口宏觀特征24-29
• 2.3.3.2 損傷缺口微觀特征29-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 光滑試樣和外物損傷試樣疲勞強(qiáng)度35-46
• 3.1 引言35
• 3.2 疲勞35-36
• 3.2.1 疲勞概述35
• 3.2.2 疲勞特征35-36
• 3.2.3 疲勞失效破壞機(jī)理36
• 3.3 疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)36-45
• 3.3.1 疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)簡(jiǎn)介36-37
• 3.3.2 試驗(yàn)方法和原理37-38
• 3.3.3 光滑試樣疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)38-39
• 3.3.3.1 試樣和設(shè)備38-39
• 3.3.3.2 光滑試樣的疲勞強(qiáng)度39
• 3.3.4 外物損傷試樣疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)39-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 微觀損傷和殘余應(yīng)力對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響46-60
• 4.1 引言46
• 4.2 微觀損傷對(duì)TC11 合金平板葉片疲勞性能的影響46-52
• 4.2.1 疲勞斷口微觀形貌分析46-49
• 4.2.2 疲勞斷口金相組織分析49-52
• 4.3 殘余應(yīng)力對(duì)TC11 合金平板葉片疲勞性能的影響52-56
• 4.3.1 去應(yīng)力退火試樣的疲勞強(qiáng)度52-54
• 4.3.2 去應(yīng)力退火試樣疲勞斷口金相分析54-56
• 4.4 機(jī)加工缺口試樣的疲勞強(qiáng)度56-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 論文主要工作與結(jié)論60-61
• 5.2 研究展望與建議61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66

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本文編號(hào)：855299