| 含冷却孔镍基合金次级取向效应的应变梯度晶体塑性有限元研究 |
| |
| 作者姓名： | 熊宇凯 赵建锋 饶威 黄志勇 康国政 张旭 |
| |
| 作者单位： | 西南交通大学力学与航空航天学院应用力学与结构安全四川省重点实验室,成都610031;中国工程物理研究院总体工程研究所,四川绵阳621999;北京工业大学材料与制造学部,北京100124;四川大学空天科学与工程学院,成都610065 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(12192214, 52192591) |
| |
| 摘 要： | 单晶镍基合金具有优异的耐高温、高强、高韧等性能, 这些力学性能受制造过程引入的次级取向和冷却孔的影响. 已有研究大多关注单孔薄板的变形机理和力学性能, 而工程中应用的往往是多孔薄板, 当前亟需阐明多孔的塑性滑移带变形机理、次级取向效应以及冷却孔引起的应变梯度效应. 文章采用基于位错机制的非局部晶体塑性本构模型对含冷却孔镍基单晶薄板的单拉变形进行了数值模拟. 此模型基于塑性滑移梯度与几何必需位错的关系引入了位错流动项, 因此可有效刻画非均匀变形过程中的应变梯度效应. 为了全面揭示含孔镍基薄板的次级取向效应, 系统研究了[100]和[110]取向(两种次级取向)下镍基薄板的单拉变形行为, 并重点探究了在两种次级取向下冷却孔数量对薄板塑性行为的影响. 此外, 还分析了镍基合金板变形过程中各个滑移系上分切应力变化、主导滑移系开动以及几何必需位错密度的演化过程, 并讨论了塑性滑移量及其分布特征对不同次级取向镍基合金板强度的影响. 研究表明, 单孔和多孔的[110]薄板抗拉强度均低于[100]薄板, 多孔薄板的塑性变形过程比单孔薄板更为复杂且受次级取向影响更大, 并且发生滑移梯度位置主要位于冷却孔附近以及塑性滑移带区域. 研究结果可为工程中镍基合金的设计和服役提供理论指导.
|
| 关 键 词： | 晶体塑性 镍基合金 冷却孔 次级取向 塑性滑移 应变梯度 |
| 收稿时间： | 2022-10-15 |
| 本文献已被 万方数据 等数据库收录！ |
| 点击此处可从《力学学报》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《力学学报》下载免费的PDF全文 |
|
