陶瓷基复合材料涡轮动叶榫头元件静强度实验及缺陷影响

摘要：

陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,CMC)涡轮动叶榫头是动叶装配与承受离心载荷的关键.为了研究熔渗工艺制备CMC榫头在叶片旋转径向拉伸载荷下的力学行为,验证榫头内部质量对其静拉伸强度与破坏模式的影响,设计并制备燕尾形CMC高压涡轮动叶榫头元件试件,对其进行单轴静态拉伸实验,采用X射线CT无损检测对实验前试件内部质量进行扫描,采用DIC与声发射方法对实验过程进行监测.结果表明:燕尾形CMC榫头在单轴静态拉伸下保持完好接触,其静态拉伸强度与破坏模式对其内部质量(尤其是分层缺陷)非常敏感.试件不含分层缺陷时,损伤起始于榫头颈部,并迅速扩展,损伤起始载荷与最大破坏载荷接近,断口呈横向锯齿状;试件内部含分层缺陷时,损伤起始于缺陷,分层逐渐扩展并导致试件断裂,损伤起始载荷下降 99.05%,最大破坏载荷下降 14.29%,断口位置与分层缺陷一致.

关键词：陶瓷基复合材料、熔渗法、涡轮动叶、榫头、分层缺陷

所属期刊栏目：44

分类号：V257(航空用材料)

资助基金：国家重点研发计划;上海市科技创新行动计划项目

在线出版日期：2024-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：77-84