一种单晶涡轮叶片热机械疲劳寿命评估方法

摘要：

针对单晶涡轮叶片热机械疲劳(TMF)问题,围绕单晶涡轮叶片TMF试验,结合单晶变形、损伤理论及数值模拟,建立了一套单晶涡轮叶片TMF寿命评估方法.利用空心气冷涡轮叶片TMF试验系统,对单晶涡轮片考核截面在服役条件下所产生的交变应力场和交变温度场进行模拟,确定了裂纹萌生部位及其TMF寿命.考虑单晶涡轮叶片变形和损伤行为的特征,分别建立了基于滑移系的Walker黏塑性本构模型和基于临界平面的循环损伤累积(CDA)模型.利用上述本构和寿命模型,完成了单晶涡轮叶片TMF试验的数值模拟.结果表明:叶片理论危险点与试验结果一致,且计算寿命基本落在试验寿命的3倍分散带内.

关键词：单晶、涡轮叶片、热机械疲劳、寿命、黏塑性、损伤

所属期刊栏目：31

分类号：V232.4;O346.2(航空发动机（推进系统）)

在线出版日期：2016-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：299-306