航空發(fā)動機是被譽為“工業(yè)制造皇冠上的明珠”,是航空航天事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵部件。但其關(guān)鍵技術(shù)被美、英、俄等軍事強國所壟斷,我國尚不掌握,屬于國家重大需求,為此我國2016年設立了兩機重大專項。其中航空發(fā)動機熱障涂層是保障發(fā)動機渦輪葉片在高溫環(huán)境下可靠工作的關(guān)鍵防護材料,主要用于降低基材表面溫度和抵抗多種環(huán)境降解機制。熱障涂層服役環(huán)境惡劣,一旦其剝落失效,將會引起發(fā)動機部件局部超溫、燒損,導致災難性后果。熱障涂層在溫度較高的工作環(huán)境下會形成熱生長氧化物(TGO)致使熱障涂層兩個連接層界面處生長應力會迅速增大。如果TGO界面的應力到達其損壞的臨界值時,熱障涂層內(nèi)部就會出現(xiàn)裂紋等缺陷。本文通過熱振實驗模擬了熱障涂層在接近真實條件下的工作環(huán)境針對TGO失效過程展開研究,首先將熱振后的試樣材料進行切割、拋光、熱障涂層斷面TGO厚度圖像采集,之后建立數(shù)據(jù)集。其次針對TGO圖像紋理復雜等特性對VGG-16模型的卷積核大小進行調(diào)整,采用5×5與7×7卷積核來增大感受野,并對卷積核的移動步幅進行調(diào)整。改進算法為Conv Net-1與Conv Net-2,在增加卷積核的同時增大卷積核移動步長以減小參數(shù)。在改進完...

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1經(jīng)過不同熱循環(huán)次數(shù)的熱振涂層TGO特征圖

條件作用下工作，陶瓷層與TGO界面會出現(xiàn)裂紋，隨著熱循環(huán)的時間和次數(shù)的增加裂紋逐漸增大導致最終的陶瓷層分離。Busso[13]通過有限元數(shù)值模擬仿真的計算方法分析研究了熱障涂層失效的基本模式和循環(huán)的大致壽命，在其研究的方法中裂紋的擴展失效的基本模式與Herzog的試驗結(jié)果有很好的....

圖2-1總體研究方案

總體方案設計72總體方案設計熱生長氧化物(TGO)是熱障涂層在高溫高壓的工作環(huán)境中工作中，粘結(jié)層發(fā)生高溫氧化而生成的氧化物層，TGO在陶瓷層與粘結(jié)層之間，其厚度的正常范圍約為小于8μm，主要成分為α-Al2O3[31]。在實驗設計環(huán)節(jié)，通過小批量材料的實驗研究發(fā)現(xiàn)，航空發(fā)動機熱障....

圖2-2原始熱障涂層試樣Fig.2-2Sampleoforiginalthermalbarriercoating

西安理工大學碩士學位論文8依靠高溫金屬基體的表面粗糙的結(jié)構(gòu)和涂層材料之間形成的相互粘接的結(jié)合力提供的[34]。制作試樣以直徑為50mm厚度為10mm的鎳基合金，粘結(jié)層是厚度為70-80μm，層面是厚度為210-220μm的YSZ涂層,制備了300個試樣，部分試樣如圖2-2所示。圖....

圖2-3熱振后的部分試樣Fig.2-3Somesamplesafterthermalvibration

西安理工大學碩士學位論文8依靠高溫金屬基體的表面粗糙的結(jié)構(gòu)和涂層材料之間形成的相互粘接的結(jié)合力提供的[34]。制作試樣以直徑為50mm厚度為10mm的鎳基合金，粘結(jié)層是厚度為70-80μm，層面是厚度為210-220μm的YSZ涂層,制備了300個試樣，部分試樣如圖2-2所示。圖....

本文編號：3973893