收藏本站
《兰州理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

镍基合金材料服役行为多尺度研究

李伟  
【摘要】:本文在宏观-细观多尺度下研究涡轮盘材料-Ni基合金组织结构的状态,来建立材料细观结构与宏观力学性质之间的定量关系。然后通过材料微观结构的信息,来寻找,优化宏观材料的有效性能。本研究集成了材料变形、损伤、断裂一系列过程,目的是为了研究材料从细观到宏观的连续响应。从而形成一整套工程实际意义上的材料物理性能研究方法。 分析过程包括对涡轮盘材料数据的准备,Ni基合金单晶材料数据的准备,对Ni基单晶,多晶体本构关系的研究,涡轮盘热力耦合分析、力学下的分层多尺度计算,材料代表性体积单元(RVE)的应力应变分析,载荷谱作用下材料细观宏观性能退化响应,损伤积累响应,材料失效产生裂纹。 本项研究旨在运用计算机仿真与模拟技术,在“虚拟现实”环境下,从模拟缺口试样实验,到针对具体的涡轮盘服役,我们运用“虚拟材料”技术,创立一套能够对涡轮盘的关键部位进行全寿命服役行为的预测流程;建立涡轮盘关键部位材料服役过程状态档案,对涡轮盘的服役寿命实行个性化管理;开发出涡轮盘服役行为的仿真与模拟软件平台,将“虚拟材料”技术和“虚拟现实”技术应用于航空发动机涡轮盘。我们力争在技术的综合运用方面、实战性程度方面达到世界先进水平。 在此理论的基础上,针对镍基涡轮盘材料,建立了分层多尺度划分方法,阐述了分层多尺度划分中的技术要点,创立了“材料/结构”响应“从大到小”的继承方式以及材料性能与行为“从小到大”的上传方式,开发出相邻尺度之间衔接时材料“代表性体积单元”边界状态自动“提取-继承”算法与相应的计算机处理程序,规划了涡轮盘服役中的“虚拟环境”、“虚拟耦合”、“虚拟过程”技术的内涵以及发展方向,在分层多尺度衔接和计算的基础上,界定了“计算材料工程学”的概念、定义和作用,制定了“计算材料工程学”的工程应用路线图,成功地将涉及涡轮盘服役行为研究的“虚拟科学”推向了服役行为预测的“虚拟技术”。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG146.15

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李楠;赤潮藻分类检索与基于SIFT的非角毛藻图像分割及应用研究[D];中国海洋大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 岳珠峰,吕震宙;复杂应力状态下镍基单晶合金低周疲劳寿命预测模型[J];稀有金属材料与工程;2000年01期
2 郭运强;张克实;耿小亮;刘芹;;细观非均质性对镍基单晶双相合金塑性行为的影响[J];稀有金属材料与工程;2007年08期
3 陶辉锦;尹健;;材料设计中的结构层次理论及跨尺度关联问题[J];粉末冶金材料科学与工程;2007年05期
4 曾凡林;孙毅;;镍单晶薄膜纳米压痕的准连续介质模拟[J];固体力学学报;2006年04期
5 刘涛;邓子辰;;材料弹塑性性能数值模拟的多尺度方法[J];固体力学学报;2007年01期
6 柴立和;多尺度科学的研究进展[J];化学进展;2005年02期
7 张克实;郭运强;刘林;;γ-γ′双相镍基高温合金蠕变损伤的微观分析[J];金属学报;2007年09期
8 皮华春;韩静涛;薛永栋;TIEU A Kiet;姜正义;;金属塑性成形的晶体塑性学有限元模拟研究进展[J];机械工程学报;2006年03期
9 赵迎红;雷丽萍;曾攀;;超导粉末BSCCO单晶体本构行为[J];清华大学学报(自然科学版);2006年11期
10 曹礼群;材料物性的多尺度关联与数值模拟[J];世界科技研究与发展;2002年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 万建松;基于有限变形晶体滑移理论的单晶力学行为及应用研究[D];西北工业大学;2003年
2 丁智平;复杂应力状态镍基单晶高温合金低周疲劳损伤研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 于庆民;基于晶体塑性理论的镍基单晶构件力学性能的有限元分析[D];西北工业大学;2005年
2 温志勋;晶体塑性理论及其在镍基单晶和双晶合金中的应用[D];西北工业大学;2007年
3 张泰峰;FRP层合板刚度退化的细观力学模型[D];南京航空航天大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王健;王建宇;;洞库被覆混凝土温度应力的计算[J];四川建筑科学研究;2009年02期
2 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期
3 杨大勇;;电动微流体数值模拟研究进展[J];微纳电子技术;2010年09期
4 陈爱军,徐诚,王志群;组合厚壁筒套装应力强度因子的权函数方法[J];船舶力学;2003年02期
5 于庆民,邵小军,岳珠峰;镍基单晶合金DD3切口圆棒试样的蠕变响应有限元分析[J];材料工程;2005年02期
6 杜之明;丛森;柳君;秦晋;谢水生;;铝合金轴对称法兰件热挤压成形极限的理论分析[J];材料工程;2011年08期
7 苏继龙,胡更开;全片层TiAl合金临界屈服应力及影响因素的细观研究[J];材料科学与工程学报;2003年04期
8 于庆民,岳珠峰;镍基单晶合金切口圆棒试样三维晶体弹塑性应力场的数值模拟[J];材料科学与工程学报;2004年02期
9 董其伍;王哲;刘敏珊;;渐进均匀化理论研究复合材料有效力学性能[J];材料科学与工程学报;2008年01期
10 张中奎;王佰智;刘大顺;温志勋;岳珠峰;;DD6单晶合金蠕变特性及断裂机理[J];材料科学与工程学报;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李明涛;国伟;陈彦辉;李菊香;孙小超;;螺栓预紧型轨道发射装置设计研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
2 付强;邓守春;张晶;梁乃刚;;基于滑移构元的多晶金属弹塑性本构模型[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
3 付强;邓守春;张晶;梁乃刚;;滑移构元模型和塑性屈服面的演化[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
4 张廼龙;郭小明;;多尺度模拟与计算研究进展[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
5 陈云;崔俊芝;聂玉峰;;有限变形单晶塑性滑移的热力耦合模型[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
6 陈黎明;柴立和;;生命是什么:一个基于新物理学原理的回答[A];全国第四届生物学哲学委员会第一次会议学术研讨论文集[C];2005年
7 罗炜桓;;复合材料损伤分析方法的研究进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
8 王磊;吕涛;朱爱珠;朱宏平;;变电构架柱地震反应时程分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
9 薛万里;安新;吴学淑;姜安庆;贺军利;曹慧玲;;整体结构中局部构件的稳定性能分析[A];第四届全国钢结构工程技术交流会论文集[C];2012年
10 杨慧;曹平;江学良;黎振兹;;闭合裂纹断裂的有效剪应力准则[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨勇;压力敏感性材料裂纹尖端场的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 乔华;Arlequin构架下结构多尺度数值模拟[D];浙江大学;2011年
4 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
5 吴寒亮;芳纶纤维布约束混凝土短柱的尺寸效应研究与多尺度分析[D];北京交通大学;2010年
6 张姝;不同取向单晶镍基合金蠕变期间的组织演化与有限元分析[D];沈阳工业大学;2011年
7 赵萍;航空发动机单晶叶片的多轴低周疲劳研究[D];中南大学;2011年
8 上官林建;短纤维增强注塑流动的宏介观模拟研究[D];郑州大学;2011年
9 周瑞芬;抽油机井抽油杆失效问题的损伤力学研究[D];东北石油大学;2011年
10 史小辉;汽车悬架弹簧现代设计方法研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐杰兵;平煤十一矿软岩破坏巷道修复治理研究[D];河南理工大学;2010年
2 许中国;满堂红桥加固提载的数值模拟分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 蔡娜;小波变换在THz时域光谱技术中的应用[D];河北工程大学;2010年
4 殷凤霞;大红山铜矿435中段54-58盘区稳定性研究[D];昆明理工大学;2009年
5 阳启华;端面立铣加工过程数值仿真及铣削参数优化研究[D];昆明理工大学;2009年
6 裴利剑;有限元强度折减法土质边坡稳定性分析[D];昆明理工大学;2009年
7 查海波;基于深度敏感压痕技术研究镍基超合金疲劳细观力学性能[D];浙江大学;2010年
8 张金标;钢铁抛光件高效电磁分选装置的研发及应用[D];江南大学;2011年
9 徐强;济南市城市道路沥青路面典型结构的研究[D];山东建筑大学;2011年
10 胡璇;基于轴类零件的动态自动测量及误差校正方法的理论分析[D];湖北工业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张铃;基于核函数的SVM机与三层前向神经网络的关系[J];计算机学报;2002年07期
2 程军娜;姬光荣;冯晨;;基于数学形态学的藻细胞图像预处理[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2008年03期
3 高亚辉;杨军霞;骆巧琦;高华;杨晨辉;李雪松;梁君荣;陈长平;;海洋浮游植物自动分析和识别技术[J];厦门大学学报(自然科学版);2006年S2期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;2010年
2 郑海永;基于生物形态学的有害赤潮显微图像诊断研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁鹏;无角毛有害赤潮藻显微图像自动识别系统[D];中国海洋大学;2010年
2 潘婉婷;基于B/S架构的城市隧道远程监控系统的研究与设计[D];武汉理工大学;2011年
3 王春华;图像融合中的配准技术研究[D];河北工程大学;2011年
4 姜哓玲;基于变分水平集的赤潮藻显微图像分割方法研究[D];中国海洋大学;2011年
5 张磊;赤潮优势藻图像分析的研究[D];天津大学;2003年
6 张超;智能图像分割方法研究[D];西南交通大学;2005年
7 王娜;基于人耳主观反应的听觉特征量及其在目标识别中的应用[D];西北工业大学;2006年
8 赵辉;基于点特征的图像配准算法研究[D];山东大学;2006年
9 温若冰;重组藻红蛋白的表达及活性研究和链状亚历山大藻钙调蛋白基因的克隆及表达分析[D];中国海洋大学;2007年
10 刘惠惠;基于壁画的对象识别技术研究[D];浙江大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 茆会勇;复合材料层板分层引起刚度降的估算[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1996年02期
2 孟春玲,吴斌,饶寿期;单晶叶片材料蠕变试验研究[J];北京航空航天大学学报;1998年01期
3 王奇志,孟庆春,张行;复合材料层合梁分层问题解析解法[J];北京航空航天大学学报;1998年03期
4 张文清;原子间相互作用势库及其在材料模拟设计中的应用[J];材料导报;2001年02期
5 郭雅芳;郭雅芳;王崇愚;;多尺度材料模型研究及应用[J];材料导报;2001年07期
6 陈德厚 ,吴仲棠 ,钟振刚 ,温仲元;DD3单晶高温合金的中温横向持久性能[J];航空材料;1985年03期
7 殷克勤;我国航空涡轮高温材料及工艺进展[J];材料工程;1997年09期
8 王开国,李嘉荣,刘世忠,曹春晓;DD6单晶高温合金980℃蠕变性能研究[J];材料工程;2004年08期
9 陈荣章;单晶高温合金发展现状[J];材料工程;1995年08期
10 于庆民,岳珠峰;镍基单晶合金切口圆棒试样三维晶体弹塑性应力场的数值模拟[J];材料科学与工程学报;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 万建松;基于有限变形晶体滑移理论的单晶力学行为及应用研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李华清;平面微裂纹扩展的计算机模拟与相关试验[D];兰州理工大学;2004年
2 于庆民;基于晶体塑性理论的镍基单晶构件力学性能的有限元分析[D];西北工业大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨启志,王俊英,林化春;真空熔烧Ni基合金-WC复合涂层材料的研究[J];热加工工艺;2002年04期
2 杜晓东,丁厚福,宣天鹏;稀土对CrB价电子结构的影响[J];兵器材料科学与工程;2004年05期
3 曾大文,夏辉,谢长生;Ni基合金激光熔覆层组织特征及凝固过程的研究[J];稀有金属材料与工程;2000年02期
4 魏军,汪复兴,程荫芊,陈南平;Ni基合金-碳化铬复合涂层在酸溶液中的气蚀[J];机械工程材料;1993年05期
5 国旭明,郑玉贵,姚治铭;Ni基等离子堆焊合金的空蚀行为[J];材料研究学报;2002年06期
6 周根树,杨根仓,周尧和;深过冷Ni基合金在电磁场中的凝固[J];稀有金属材料与工程;1996年02期
7 廖钟亮,魏森泉,周哲,张小林,邹文栋,陈学岗;添加Y_2O_3减少45钢表面激光熔覆Ni基合金微裂纹的研究[J];国外金属热处理;2001年01期
8 林晨,王德俊,林化春;调质对Ni基合金+WC复合涂层疲劳强度的影响[J];兵器材料科学与工程;2004年01期
9 孟军虎,吕晋军,王静波,杨生荣;两种镍基合金的高温摩擦学性能研究[J];摩擦学学报;2002年03期
10 李强,雷廷权,张永忠,卢洪;激光熔覆(WC+W_2C)_p/Ni基合金复合涂层的微观结构特征[J];材料科学与工艺;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 翟平;;汽车动力性、燃油经济性的微机模拟[A];四川省汽车工程学会第一届二次年会论文集[C];1991年
2 武传松;孙俊生;高进强;;焊接过程计算机模拟的新进展[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
3 王俊;卢洁;刘勇;陈林;李洪峻;蒲亮;张华俊;;风冷热电空调器计算机模拟及实验研究[A];第十届全国冷(热)水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2002年
4 欧阳可青;韦丹;任天令;刘理天;;铁电存储器薄膜的计算机模拟[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
5 路钢华;D.J.H.Cockayne;;ZnTe中位错偶极的计算机模拟鉴定[A];第四次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1986年
6 郑昌琼;冉均国;禹争光;蒋书文;苟立;;金刚石薄膜光学参数的测定与模拟计算[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
7 冯锡淇;;钨酸铅晶体的缺陷结构、掺杂效应及其计算机模拟[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年
8 邸奇光;李仕华;;基于计算机模拟的空军作战计划分析[A];计算机模拟与信息技术会议论文集[C];2001年
9 陈巧龙;温锦波;蔡淑惠;陈忠;;多孔媒介中液体扩散的计算机模拟[A];第十四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2006年
10 郑丽伟;;有关统计管理信息化的几点认识[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张梦然;超级计算机模拟出暗物质结构[N];科技日报;2010年
2 记者 常丽君;计算机模拟生命形式进化出基本智能[N];科技日报;2010年
3 记者 何屹 刘霞;计算机模拟结果透露暗物质藏身之地[N];科技日报;2008年
4 记者 张孟军;用虚拟应对真实[N];科技日报;2005年
5 ;为何雨雪专挑机场附近下[N];新华每日电讯;2011年
6 孙玮;VOLVO:用计算机模拟“轿车碰撞”[N];经济参考报;2000年
7 山东 周立;CAI与职业技能教育[N];中国电脑教育报;2006年
8 信息产业部电子第二十二研究所青岛分所 郎锐;实现对水波的计算机模拟[N];计算机世界;2001年
9 ;类月卫星或大量存在[N];新华每日电讯;2011年
10 吉朋晓 整理;上海应进一步完善应急预案[N];联合时报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田红亮;机械结构固定结合部虚拟材料的动力学建模[D];华中科技大学;2011年
2 付振东;非均质饱和多孔介质准静态行为分析的耦合多尺度及耦合升尺度有限元法[D];大连理工大学;2010年
3 李志芳;基于多尺度分析的组织光学性质测量方法和成像技术[D];福建师范大学;2012年
4 田红亮;机械结构固定结合部动力学建模[D];华中科技大学;2011年
5 黄鑫;基于序列数据的太阳耀斑预报方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 黄鑫;基于序列数据的太阳耀斑预报方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 罗洁思;基于多尺度线调频小波路径追踪的机械故障诊断方法研究[D];湖南大学;2011年
8 尚晓清;多尺度分析在图像处理中的应用研究[D];西安电子科技大学;2004年
9 张景祥;凝聚过程中原子堆砌模式及其演化的计算机模拟[D];山东大学;2009年
10 李树君;全旋流分离马铃薯淀粉试验研究及计算机模拟[D];中国农业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李伟;镍基合金材料服役行为多尺度研究[D];兰州理工大学;2011年
2 叶枫;基于灰度图像的边缘检测方法研究[D];西北工业大学;2003年
3 温省云;小波变换在isochore边界识别中的应用[D];天津大学;2004年
4 徐永生;基于小波分析的大气颗粒物数字图像的边缘检测[D];武汉理工大学;2006年
5 李俊;紧支集上L~p无条件基的迭代生成[D];浙江大学;2005年
6 宋玲珍;基于小波变换的自适应图像去噪算法[D];河南大学;2006年
7 谢海峰;圆度误差测量中的多尺度算法研究[D];吉林大学;2009年
8 王海旭;多尺度下脉冲耦合神经网络的图像融合[D];电子科技大学;2011年
9 杜吉祥;汽车碰撞事故的计算机模拟再现技术的研究[D];合肥工业大学;2002年
10 李阳平;射频磁控溅射沉积薄膜的计算机模拟[D];西北工业大学;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026