基于电子背散射衍射(EBSD)技术的材料微区应力应变状态研究综述

材料中微米级微区范围内的应力和应变状态常被用来解释宏观材料的失效行为。目前的常规技术都难以实现数微米范围内的应力应变测试和分析。电子背散射衍射(EBSD)技术是近年来新发展的可用于微区应力应变状态分析的有力手段。它是扫描电镜(SEM)的附件之一,具有较高的空间分辨率、角度分辨率和应变敏感性。本文以材料形变方式为基础,综述了EBSD技术对弹性应变和塑性应变的不同表征原理与方法。同时,还介绍了应变敏感度的提高和进展,及测量参数对结果精度的影响,为更好地发展该应用提供理论指导。

某型航空发动机涡轮盘低循环疲劳寿命分析

确定发动机零部件的最大应力应变循环是进行零部件寿命研究的重要内容之一。弹塑性有限元分析常用于计算最大应力应变循环 ,但是由于各种载荷、约束等条件考虑不全面 ,得到的应力应变循环往往偏大。同时 ,某些零部件的瞬态温度场是决定其疲劳强度和使用寿命的重要因素 ,而获得准确的瞬态温度场是非常困难的。文中对某型发动机的高压涡轮盘进行疲劳试验条件下弹塑性有限元分析 ,对一台涡轮盘的残余应力进行测试 ,利用稳态温度场计算涡轮盘危险点最大应力应变循环 ,并根据弹塑性有限元分析和通过残余应力测试得到的最大应力应变循环进行低循环疲劳寿命预测。研究结果表明 ,弹塑性有限元分析法预测的寿命偏低 。

某航空发动机导流盘残余变形分析

首先用ANSYS软件对试样的力学性能曲线进行了弹塑性分析以验证分析方法,结果表明工程应力应变曲线仅适用于试样尺寸变化较小的小应变情况,真实应力应变曲线不同于工程应力应变曲线可应用于有限变形情况下,对于延性金属材料测试给出的真实应力应变曲线明显区别于工程应力应变曲线;然后采用材料真实应力应变曲线及随动强化准则对导流盘进行了弹塑性分析,并与试验结果进行了对比,结果吻合比较好。可以为后续改进设计及超转破裂试验设计提供依据。