本書針對渦輪葉片本征力學性能，系統(tǒng)地對渦輪葉片小試樣解剖方法、渦輪葉片小試樣取樣編碼及硬件管理方法、小試樣與標準試樣映射關系理論，以及渦輪葉片解剖小試樣在葉片蠕變性能評估、葉片剩余壽命評估、葉片排故中的應用等進行研究。全書共8章，涉及不同結構形式渦輪葉片的取樣方法、考慮頸縮大變形的小試樣單軸拉伸試驗數(shù)據(jù)轉化方法、考慮頸縮大變形的小試樣單軸蠕變試驗數(shù)據(jù)轉化方法、疲勞載荷作用下的小試樣與標準試樣加載應變的轉化關系、渦輪葉片原位取樣在結構強度/剩余壽命/排故等領域的應用等內(nèi)容。
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國家自然科學基金：發(fā)動機渦輪單晶葉片壽命分析和晶體取向優(yōu)化設計
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景及意義 1
1.1.1 葉片結構完整性要求 1
1.1.2 葉片本征力學性能測試的必要性 1
1.2 標準試樣測試方法 3
1.3 小試樣研究現(xiàn)狀 4
1.3.1 小試樣拉伸測試的數(shù)據(jù)關聯(lián) 5
1.3.2 測試設備與新型測量技術 5
1.4 小試樣測試方法 6
參考文獻 8
第2章 小試樣高溫變形的測量方法 12
2.1 引言 12
2.2 EFPI工作原理及標定 13
2.2.1 EFPI的工作原理 13
2.2.2 試樣形式及常溫標定試驗 15
2.2.3 溫度敏感性標定試驗 18
2.2.4 高溫拉伸試驗 20
2.2.5 高溫蠕變試驗 21
2.3 小試樣高溫拉伸有限元分析 21
2.4 小試樣高溫拉伸試驗結果 25
2.4.1 高溫拉伸預試驗結果 25
2.4.2 鎳基高溫合金高溫拉伸試驗結果 28
2.5 小試樣高溫蠕變試驗結果 32
2.6 本章小結 36
參考文獻 37
第3章 葉片本征性能測試方法 39
3.1 引言 39
3.2 數(shù)據(jù)轉換與試驗 40
3.3 典型測試數(shù)據(jù)及映射關系 44
3.3.1 單軸拉伸數(shù)據(jù)映射 44
3.3.2 蠕變數(shù)據(jù)映射 45
3.3.3 疲勞數(shù)據(jù)映射 47
3.4 本章小結 49
參考文獻 49
第4章 渦輪葉片取樣抗蠕變性評估 52
4.1 葉片原位取樣設計 52
4.1.1 帶孔樣模擬件取樣設計 52
4.1.2 工字形模擬件取樣設計 54
4.1.3 葉片原位取樣設計合理性 55
4.2 葉片不同部位原位取樣抗蠕變性評估 57
4.2.1 葉片不同部位原位取樣拉伸試驗數(shù)據(jù) 57
4.2.2 葉片不同部位原位取樣蠕變試驗數(shù)據(jù) 59
4.2.3 葉片不同部位原位取樣微觀組織演化 61
4.3 葉片榫頭原位取樣厚度影響 66
4.3.1 葉片榫頭原位取樣情況 66
4.3.2 葉片榫頭原位取樣不同厚度的試驗結果 66
4.4 本章小結 70
參考文獻 70
第5章 渦輪葉片不同服役時間剩余壽命評估 72
5.1 葉片原位取樣規(guī)劃及解剖方案 72
5.1.1 葉片原位取樣規(guī)劃 72
5.1.2 葉片原位取樣解剖方案 72
5.2 不同服役時間葉片原位取樣剩余蠕變壽命試驗結果 74
5.2.1 蠕變試驗結果 74
5.2.2 不同服役時間葉片不同部位微觀組織 77
5.2.3 不同服役時間對葉片微觀組織的影響 80
5.3 葉片不同服役時間下的剩余壽命評估 85
5.3.1 理論模型 85
5.3.2 理論預測結果 89
5.4 本章小結 90
參考文獻 90
第6章 葉片排故中的小試樣方法 92
6.1 背景 92
6.2 葉片取樣情況 92
6.2.1 試驗件規(guī)劃 92
6.2.2 微型持久試驗件設計及取樣位置 94
6.2.3 小試樣取樣夾具設計及取樣 95
6.3 葉片排故試驗及分析 95
6.3.1 小試樣預變形分析 96
6.3.2 持久試驗結果 97
6.3.3 延伸率及斷面收縮率 101
6.3.4 晶粒度 103
6.3.5 斷口分析 111
6.3.6 持久試驗前SEM 分析 113
6.3.7 持久試驗后SEM 分析 118
6.3.8 持久試驗前后EDS 分析 121
6.3.9 有限元模擬 128
6.4 本章小結 132
參考文獻 132
第7章 葉片不同部位服役過程性能劣化對比評估 134
7.1 小試樣持久和低周疲勞試驗件設計 134
7.2 高壓渦輪葉片取樣位置及取樣方案 135
7.2.1 高壓渦輪工作葉片取樣 135
7.2.2 高壓渦輪導向葉片取樣 137
7.3 工作葉片持久試驗方案及過程 138
7.3.1 材料及試樣 138
7.3.2 蠕變試驗結果數(shù)據(jù)匯總及分析 140
7.3.3 持久蠕變試驗斷口分析 142
7.3.4 試驗小結 148
7.4 導向葉片持久試驗 149
7.4.1 材料及試樣 149
7.4.2 導向葉片蠕變試驗結果分析 150
7.4.3 持久蠕變試驗斷口分析 152
7.4.4 試驗小結 158
7.5 導向葉片疲勞試驗方案及過程 158
7.5.1 導向葉片疲勞試驗裝置及疲勞試驗 158
7.5.2 導向葉片疲勞試驗結果數(shù)據(jù)匯總及分析 160
7.5.3 疲勞試驗斷口分析 161
7.6 本章小結 162
參考文獻 163
第8章 葉片資源及數(shù)據(jù)管理 164
8.1 葉片分區(qū)域取樣編碼規(guī)則 164
8.2 葉片最大化取樣編碼規(guī)則 167
8.3 葉片取樣硬件管理規(guī)則 168
8.4 本章小結 169
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