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基于晶体塑性理论和XFEM的镍基单晶三维裂纹扩展仿真研究
1
作者
朱西点
杨未柱
+2 位作者
孙培杰
李磊
岳珠峰
《航空科学技术》
2024年第10期59-66,共8页
镍基单晶作为主要的航空发动机涡轮叶片材料,其裂纹扩展特性对航空发动机的适航管理和寿命评估都有着重要作用,但是其晶体各向异性特点使得基于简单材料本构和损伤模型的仿真分析难以进行准确的裂纹扩展行为评估。本文将晶体塑性理论与...
镍基单晶作为主要的航空发动机涡轮叶片材料,其裂纹扩展特性对航空发动机的适航管理和寿命评估都有着重要作用,但是其晶体各向异性特点使得基于简单材料本构和损伤模型的仿真分析难以进行准确的裂纹扩展行为评估。本文将晶体塑性理论与扩展有限元(XFEM)相结合,通过对仿真软件的二次开发,实现了镍基单晶材料在三维空间内的裂纹扩展行为仿真,并通过与相关试验结果对比验证了方法的合理性,进一步利用建立的方法分析了涡轮叶片前缘气膜孔三维结构的裂纹扩展行为,可为叶片的损伤容限评估和长寿命设计提供技术支撑。
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关键词
晶体塑性理论
扩展有限元
镍基单晶高温合金
裂纹扩展
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职称材料
题名
基于晶体塑性理论和XFEM的镍基单晶三维裂纹扩展仿真研究
1
作者
朱西点
杨未柱
孙培杰
李磊
岳珠峰
机构
西北工业大学
出处
《航空科学技术》
2024年第10期59-66,共8页
基金
航空科学基金(2020Z039053002)
陕西省高校科协青年人才托举计划项目(20210403)。
文摘
镍基单晶作为主要的航空发动机涡轮叶片材料,其裂纹扩展特性对航空发动机的适航管理和寿命评估都有着重要作用,但是其晶体各向异性特点使得基于简单材料本构和损伤模型的仿真分析难以进行准确的裂纹扩展行为评估。本文将晶体塑性理论与扩展有限元(XFEM)相结合,通过对仿真软件的二次开发,实现了镍基单晶材料在三维空间内的裂纹扩展行为仿真,并通过与相关试验结果对比验证了方法的合理性,进一步利用建立的方法分析了涡轮叶片前缘气膜孔三维结构的裂纹扩展行为,可为叶片的损伤容限评估和长寿命设计提供技术支撑。
关键词
晶体塑性理论
扩展有限元
镍基单晶高温合金
裂纹扩展
Keywords
crystal plasticity theory
extended finite element
nickel-based single crystal superalloy
crack propagation
分类号
V215 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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作者
出处
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1
基于晶体塑性理论和XFEM的镍基单晶三维裂纹扩展仿真研究
朱西点
杨未柱
孙培杰
李磊
岳珠峰
《航空科学技术》
2024
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