镍基单晶超合金中孔洞长大的试验和有限元分析(英文)

在高温状态下,镍基单晶超合金的变形、损伤及断裂分析中,孔洞的长大都起着主要的作用。本研究进行了系列的蠕变、疲劳及热机械疲劳(TMF)试验。对试件的断面进行的 SEM 观察表明,所有的断面都是有许多小断面构成,在断面的中心,至少有一个孔洞。孔洞的尺寸与加载的条件相关。使用晶体塑性有限元程序对单胞模型进行分析,模拟孔洞的长大规律。给出了蠕变和弹塑性两种条件下的模拟结果及不同的晶体取向对孔穴长大的影响结果。对孔洞长大的有限元分析有助于对实验结果的理解。

Inconel-718微构件晶粒尺度伪随机建模与仿真

现有的晶体材料微构件晶粒尺度力学行为仿真模型未充分考虑材料的晶粒尺度微结构信息,且忽略了零件外形和微结构之间的关联关系,导致仿真精度低、难以推广。面向航空航天领域微小型化发展趋势,针对热端关重件常用的多晶材料Inconel-718,开展了其微构件的晶粒尺度伪随机建模与仿真研究。获取了Inconel-718的真实三维晶粒尺度微结构统计信息,介绍了所开发的考虑几何要素的多晶材料微构件三维伪随机晶粒尺度建模方法。以Inconel-718微柱压缩、微折弯以及微齿轮旋转作为多晶材料微测试、微制造以及微小零件服役仿真案例,强调了在晶粒尺度仿真中考虑构件几何要素的必要性,并展示了所开发建模方法的应用前景。所开发多晶材料微构件晶粒尺度伪随机建模方法可直接实现任意外形Inconel-718微构件的高效准确晶粒尺度建模和力学行为模拟,且便于推广至其他晶体材料的应用中。