高溫合金GH4169是制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪盤的關(guān)鍵材料,而航空發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期服役于高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速以及高交變負(fù)載等工況下,渦輪盤構(gòu)件的表面完整性影響服役環(huán)境下構(gòu)件的疲勞壽命。殘余應(yīng)力是評(píng)價(jià)表面完整性特征關(guān)鍵指標(biāo),其性質(zhì)和大小影響零件的疲勞性能。因此,本文針對(duì)渦輪盤等關(guān)鍵構(gòu)件長(zhǎng)服役壽命需求,開展GH4169車削-低塑性滾壓組合加工表面殘余應(yīng)力及疲勞壽命研究,揭示GH4169車-滾組合加工試樣的疲勞特性,為GH4169零件疲勞壽命提高及預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。通過建立刀尖圓弧半徑與未變形切屑形狀的幾何模型,揭示刀尖圓弧半徑對(duì)GH4169車削試樣表面殘余應(yīng)力的作用機(jī)理;利用X射線衍射原理基于cosα法建立GH4169車削試樣應(yīng)力強(qiáng)度因子幅值預(yù)測(cè)模型,揭示殘余正應(yīng)力和殘余剪切應(yīng)力對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子幅值的作用機(jī)理;對(duì)比分析GH4169車-滾組合加工試樣疲勞壽命,闡明影響GH4169組合加工試樣疲勞壽命的最顯著因素,提出GH4169車-滾組合加工表面材料改性的力學(xué)響應(yīng)和演變模型,實(shí)現(xiàn)殘余應(yīng)力的優(yōu)化與定量控制。首先,研究車削加工參數(shù)對(duì)GH4169試樣表面殘余應(yīng)力的作用機(jī)理。通過分析GH4169車削過... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 GH4169材料特性、應(yīng)用領(lǐng)域及切削加工性
        1.2.1 GH4169材料特性
        1.2.2 GH4169應(yīng)用領(lǐng)域及服役條件
        1.2.3 GH4169的切削加工性
    1.3 GH4169加工表面殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
        1.3.1 GH4169車削加工表面殘余應(yīng)力
        1.3.2 GH4169滾壓加工表面殘余應(yīng)力
    1.4 GH4169加工表面殘余應(yīng)力對(duì)疲勞壽命的影響
    1.5 存在問題和研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 存在問題
        1.5.2 研究目標(biāo)
        1.5.3 研究?jī)?nèi)容
第2章 高溫合金GH4169車削加工表面殘余應(yīng)力
    2.1 GH4169車削加工試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.1.1 GH4169材料
        2.1.2 車削加工試驗(yàn)
        2.1.3 殘余應(yīng)力測(cè)試
    2.2 GH4169車削加工表面殘余應(yīng)力
        2.2.1 進(jìn)給量和切削速度對(duì)殘余應(yīng)力的影響
        2.2.2 刀尖圓弧半徑對(duì)殘余應(yīng)力的影響
    2.3 本章小結(jié)
第3章 車削加工高溫合金GH4169應(yīng)力強(qiáng)度因子幅值預(yù)測(cè)
    3.1 車削加工引起的殘余剪切應(yīng)力問題的提出
    3.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子幅值理論模型
        3.2.1 殘余剪切應(yīng)力計(jì)算
        3.2.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子幅值修正模型
    3.3 應(yīng)力強(qiáng)度因子修正模型試驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)果分析
        3.3.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 高溫合金GH4169車-滾組合加工表面完整性特征對(duì)疲勞壽命的影響
    4.1 GH4169試樣車-滾組合加工
    4.2 GH4169車-滾組合加工表面粗糙度及表面形貌
        4.2.1 車-滾組合加工表面粗糙度
        4.2.2 車-滾組合加工表面形貌
    4.3 GH4169車-滾組合加工表面層主殘余應(yīng)力
        4.3.1 主殘余應(yīng)力計(jì)算
        4.3.2 車-滾組合加工表面主殘余應(yīng)力
    4.4 GH4169車-滾組合加工表面層硬度
    4.5 GH4169車-滾組合加工表面材料相變
    4.6 GH4169車-滾組合加工疲勞壽命
        4.6.1 GH4169低周疲勞壽命
        4.6.2 GH4169低周疲勞斷口形貌
    4.7 本章小結(jié)
第5章 高溫合金GH4169車-滾組合加工表面殘余應(yīng)力預(yù)測(cè)
    5.1 問題的提出—車削加工引起的初始?xì)堄鄳?yīng)力影響
    5.2 車-滾組合加工殘余應(yīng)力產(chǎn)生過程
        5.2.1 滾壓接觸靜載
        5.2.2 彈性接觸應(yīng)力-應(yīng)變
        5.2.3 加載過程彈塑性應(yīng)力-應(yīng)變
        5.2.4 卸載之后的殘余應(yīng)力計(jì)算
    5.3 車-滾組合加工表面殘余應(yīng)力模型試驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)果分析
        5.3.1 預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
        5.3.2 滾壓參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間所發(fā)表的論文及科研情況
致謝
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表



本文編號(hào)：3190895