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DD6单晶精铸薄壁试样定向凝固过程数值模拟
被引量：
10
1
作者
杨亮
李嘉荣
+3 位作者
金海鹏
谢洪吉
韩梅
刘世忠
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期15-22,共8页
摘要：针对单晶高温合金精铸薄壁试样制备困难的问题，建立了薄壁板形试样的有限元模型，采用ProCAST数值模拟的方法模拟DD6单晶精铸薄壁板形试样的定向凝固过程，研究了几何形状和工艺参数对定向凝固过程中温度场、温度梯度场及糊状区...
摘要：针对单晶高温合金精铸薄壁试样制备困难的问题，建立了薄壁板形试样的有限元模型，采用ProCAST数值模拟的方法模拟DD6单晶精铸薄壁板形试样的定向凝固过程，研究了几何形状和工艺参数对定向凝固过程中温度场、温度梯度场及糊状区的影响。结果表明：薄壁板形试样中间部位工作端的温度梯度在60～65℃cm范围内，糊状区固相线较为平直，液相线的位置在近炉壁一侧较低，远炉壁一侧较高。几何形状对单晶高温合金试样定向凝固过程有重要影响，提高浇注温度或降低抽拉速率有助于薄壁板形试样固液界面前沿液相温度梯度增大、糊状区宽度减小。单晶高温合金精铸薄壁试样定向凝固过程数值模拟结果与实际浇注结果吻合，凝固过程数值模拟为单晶精铸薄壁试样的制备提供了技术支持。
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关键词
单晶高温合金
薄壁试样
定向凝固
数值模拟
DD6
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职称材料
DD6单晶高温合金模拟薄壁试样超高频振动疲劳
被引量：
5
2
作者
高至远
陈皓晖
+5 位作者
陈新
仲朝锋
张悦
胡江坤
许巍
何玉怀
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期98-106,共9页
以具有空心气冷结构涡轮叶片用第二代镍基单晶高温合金DD6为研究对象,研究试样厚度对其超高周疲劳性能的影响。基于有限元方法结合实测设计了工作段厚度为0.5 mm的超高频振动疲劳薄壁试样,实测一弯共振频率达到1425 Hz左右,采用电磁振...
以具有空心气冷结构涡轮叶片用第二代镍基单晶高温合金DD6为研究对象,研究试样厚度对其超高周疲劳性能的影响。基于有限元方法结合实测设计了工作段厚度为0.5 mm的超高频振动疲劳薄壁试样,实测一弯共振频率达到1425 Hz左右,采用电磁振动台开展超高周疲劳实验,获取最高至10~9周次的疲劳S-N曲线,并开展与标准旋转弯曲疲劳、标准振动疲劳实验数据的对比分析。结果表明:DD6单晶高温合金的疲劳强度在10~7~10~9周次范围内下降约25%,薄壁试样高周疲劳强度和同材料标准旋弯疲劳强度基本一致,略低于标准振动疲劳强度;薄壁试样的裂纹在危险截面的表面萌生,呈线源特征,疲劳扩展区存在两个扩展平面,呈现类解理特征。
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关键词
DD6单晶高温合金
薄壁试样
超高频振动疲劳
超高周疲劳S-N曲线
断裂机制
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职称材料
镍基单晶冷却叶片高温持久性的理论与试验研究
被引量：
1
3
作者
孙伟康
徐元铭
+2 位作者
胡春燕
刘曼卿
刘新灵
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期488-492,500,共6页
采用含有0~4排气膜孔的薄壁平板试样模拟镍基单晶冷却叶片,研究了气膜孔排布对镍基单晶冷却叶片高温持久性的影响,并基于晶体塑性理论建立单晶材料蠕变数值计算模型,将其编入Abaqus用户子程序中,对不同气膜孔排布的薄壁平板试件进行有...
采用含有0~4排气膜孔的薄壁平板试样模拟镍基单晶冷却叶片,研究了气膜孔排布对镍基单晶冷却叶片高温持久性的影响,并基于晶体塑性理论建立单晶材料蠕变数值计算模型,将其编入Abaqus用户子程序中,对不同气膜孔排布的薄壁平板试件进行有限元分析。试验结果表明,在气膜孔数相同的情况下,随着气膜孔排数的逐渐增多,冷却叶片高温持久寿命不断降低,且下降趋势逐渐加剧。文中提出了基于有限元数据的高温持久寿命预测幂函数模型,在对应孔排布、应力、温度条件下,其相对误差均小于3%,有限元分析得到的应力场分布结果与试样的断口形貌相吻合。
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关键词
气膜孔分布
镍基单晶冷却叶片
DD6
薄壁
平板
试样
持久寿命
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职称材料
题名
DD6单晶精铸薄壁试样定向凝固过程数值模拟
被引量：
10
1
作者
杨亮
李嘉荣
金海鹏
谢洪吉
韩梅
刘世忠
机构
北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期15-22,共8页
文摘
摘要：针对单晶高温合金精铸薄壁试样制备困难的问题，建立了薄壁板形试样的有限元模型，采用ProCAST数值模拟的方法模拟DD6单晶精铸薄壁板形试样的定向凝固过程，研究了几何形状和工艺参数对定向凝固过程中温度场、温度梯度场及糊状区的影响。结果表明：薄壁板形试样中间部位工作端的温度梯度在60～65℃cm范围内，糊状区固相线较为平直，液相线的位置在近炉壁一侧较低，远炉壁一侧较高。几何形状对单晶高温合金试样定向凝固过程有重要影响，提高浇注温度或降低抽拉速率有助于薄壁板形试样固液界面前沿液相温度梯度增大、糊状区宽度减小。单晶高温合金精铸薄壁试样定向凝固过程数值模拟结果与实际浇注结果吻合，凝固过程数值模拟为单晶精铸薄壁试样的制备提供了技术支持。
关键词
单晶高温合金
薄壁试样
定向凝固
数值模拟
DD6
Keywords
Casting
Computer software
Finite element method
Investment casting
Isotherms
Numerical models
Single crystals
Solidification
Specimen preparation
Superalloys
Thermal gradients
Thin walled structures
分类号
TG244 [金属学及工艺—铸造]
TG132.3 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
DD6单晶高温合金模拟薄壁试样超高频振动疲劳
被引量：
5
2
作者
高至远
陈皓晖
陈新
仲朝锋
张悦
胡江坤
许巍
何玉怀
机构
中国航发北京航空材料研究院
航空材料检测与评价北京市重点实验室
中国人民解放军
出处
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期98-106,共9页
基金
国家科技重大专项(J2019-Ⅵ-0002-0115)
军工院所稳定支持项目(KZ0C190728)。
文摘
以具有空心气冷结构涡轮叶片用第二代镍基单晶高温合金DD6为研究对象,研究试样厚度对其超高周疲劳性能的影响。基于有限元方法结合实测设计了工作段厚度为0.5 mm的超高频振动疲劳薄壁试样,实测一弯共振频率达到1425 Hz左右,采用电磁振动台开展超高周疲劳实验,获取最高至10~9周次的疲劳S-N曲线,并开展与标准旋转弯曲疲劳、标准振动疲劳实验数据的对比分析。结果表明:DD6单晶高温合金的疲劳强度在10~7~10~9周次范围内下降约25%,薄壁试样高周疲劳强度和同材料标准旋弯疲劳强度基本一致,略低于标准振动疲劳强度;薄壁试样的裂纹在危险截面的表面萌生,呈线源特征,疲劳扩展区存在两个扩展平面,呈现类解理特征。
关键词
DD6单晶高温合金
薄壁试样
超高频振动疲劳
超高周疲劳S-N曲线
断裂机制
Keywords
DD6 single crystal superalloy
thin-walled specimen
UHF vibration fatigue
very high cycle fatigue S-N curve
fracture mechanism
分类号
O341 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
镍基单晶冷却叶片高温持久性的理论与试验研究
被引量：
1
3
作者
孙伟康
徐元铭
胡春燕
刘曼卿
刘新灵
机构
北京航空航天大学航空科学与工程学院
中航工业北京航空材料研究院
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期488-492,500,共6页
基金
航空科学基金(KZ43150734)
中航工业航材院创新基金(KJSJ140739)
航空基金(2014ZE21009)
文摘
采用含有0~4排气膜孔的薄壁平板试样模拟镍基单晶冷却叶片,研究了气膜孔排布对镍基单晶冷却叶片高温持久性的影响,并基于晶体塑性理论建立单晶材料蠕变数值计算模型,将其编入Abaqus用户子程序中,对不同气膜孔排布的薄壁平板试件进行有限元分析。试验结果表明,在气膜孔数相同的情况下,随着气膜孔排数的逐渐增多,冷却叶片高温持久寿命不断降低,且下降趋势逐渐加剧。文中提出了基于有限元数据的高温持久寿命预测幂函数模型,在对应孔排布、应力、温度条件下,其相对误差均小于3%,有限元分析得到的应力场分布结果与试样的断口形貌相吻合。
关键词
气膜孔分布
镍基单晶冷却叶片
DD6
薄壁
平板
试样
持久寿命
Keywords
film cooling holes distribution
nickel-based single crystal cooling blades
DD6
thin-walled plate specimens
stress rupture lifetime
分类号
V252 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
DD6单晶精铸薄壁试样定向凝固过程数值模拟
杨亮
李嘉荣
金海鹏
谢洪吉
韩梅
刘世忠
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
DD6单晶高温合金模拟薄壁试样超高频振动疲劳
高至远
陈皓晖
陈新
仲朝锋
张悦
胡江坤
许巍
何玉怀
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
镍基单晶冷却叶片高温持久性的理论与试验研究
孙伟康
徐元铭
胡春燕
刘曼卿
刘新灵
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
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职称材料
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