《高溫合金損傷超聲非線性評(píng)估》針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)鎳基高溫合金材料,系統(tǒng)地開展了其多種服役損傷的超聲非線性評(píng)估研究!陡邷睾辖饟p傷超聲非線性評(píng)估》共10章,主要涉及超聲非線性理論、超聲檢測(cè)系統(tǒng)及方法,以及鎳基高溫合金靜力加載塑性損傷、高溫?zé)岜┞稉p傷、疲勞損傷、蠕變損傷、微裂紋、含隨機(jī)分布微裂紋構(gòu)件和疲勞裂紋擴(kuò)展的超聲非線性評(píng)估問題,同時(shí)揭示了鎳基高溫合金的多種服役損傷機(jī)理及相應(yīng)的超聲非線性響應(yīng)機(jī)理。
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航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃機(jī)輪機(jī)(兩機(jī))國家重大科技專項(xiàng):XXX制孔損傷機(jī)理與應(yīng)力集中部位抗高周疲勞設(shè)計(jì)技術(shù),負(fù)責(zé)人
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 鎳基高溫合金損傷 2
1.3 無損檢測(cè)評(píng)估技術(shù) 6
1.4 超聲非線性無損檢測(cè) 9
1.5 本章小結(jié) 15
第2章 超聲非線性理論 16
2.1 引言 16
2.2 **聲非線性理論 17
2.2.1 非線彈性超聲波動(dòng)方程及求解 17
2.2.2 超聲非線性位錯(cuò)模型 21
2.2.3 超聲非線性位錯(cuò)-析出相模型 28
2.3 接觸聲非線性理論 31
2.3.1 微裂紋的超聲非線性表征機(jī)理 31
2.3.2 微裂紋彈性接觸模型 32
2.3.3 微裂紋非線性彈簧模型 33
2.4 本章小結(jié) 34
第3章 超聲檢測(cè)系統(tǒng)及方法 36
3.1 引言 36
3.2 超聲檢測(cè)系統(tǒng) 37
3.2.1 RITEC 高能聲學(xué)檢測(cè)系統(tǒng) 37
3.2.2 檢測(cè)波形 41
3.2.3 壓電超聲換能器和耦合劑 44
3.3 超聲線性檢測(cè)系統(tǒng)及方法 46
3.4 超聲非線性檢測(cè)系統(tǒng)及方法 49
3.5 本章小結(jié) 51
第4章 靜力加載塑性損傷超聲非線性評(píng)估 52
4.1 引言 52
4.2 靜力加載塑性損傷及超聲檢測(cè)試驗(yàn) 53
4.3 靜力加載塑性損傷超聲檢測(cè)結(jié)果分析 56
4.3.1 靜力加載塑性損傷超聲線性檢測(cè)結(jié)果分析 56
4.3.2 靜力加載塑性損傷超聲非線性檢測(cè)結(jié)果分析 57
4.4 靜力加載塑性損傷微觀組織結(jié)構(gòu)演化和宏觀力學(xué)性能變化 59
4.4.1 靜力加載塑性損傷微觀組織結(jié)構(gòu)演化 60
4.4.2 靜力加載塑性損傷宏觀力學(xué)性能變化 63
4.5 鎳基單晶合金常溫塑性變形機(jī)理和超聲非線性響應(yīng)機(jī)理 64
4.5.1 鎳基單晶合金常溫塑性變形機(jī)理 64
4.5.2 靜力加載塑性損傷引發(fā)超聲非線性響應(yīng)機(jī)理 67
4.6 本章小結(jié) 71
第5章 高溫?zé)岜┞稉p傷超聲非線性評(píng)估 73
5.1 引言 73
5.2 高溫?zé)岜┞稉p傷及超聲檢測(cè)試驗(yàn) 74
5.3 高溫?zé)岜┞稉p傷超聲檢測(cè)結(jié)果分析 76
5.3.1 高溫?zé)岜┞稉p傷超聲線性檢測(cè)結(jié)果分析 76
5.3.2 高溫?zé)岜┞稉p傷超聲非線性檢測(cè)結(jié)果分析 77
5.4 高溫?zé)岜┞稉p傷微觀組織結(jié)構(gòu)演化和宏觀力學(xué)性能退化表征 79
5.4.1 高溫?zé)岜┞稉p傷材料微觀組織結(jié)構(gòu)演化 79
5.4.2 高溫?zé)岜┞稉p傷材料宏觀力學(xué)性能退化 83
5.5 高溫?zé)岜┞稉p傷引發(fā)超聲非線性響應(yīng)機(jī)理 84
5.6 本章小結(jié) 89
第6章 疲勞損傷超聲非線性評(píng)估 91
6.1 引言 91
6.2 疲勞損傷及超聲檢測(cè)試驗(yàn) 92
6.3 鎳基高溫合金低周疲勞損傷超聲評(píng)估 95
6.3.1 低周疲勞加載下的循環(huán)變形行為和斷口分析 95
6.3.2 低周疲勞損傷的超聲線性和非線性檢測(cè)結(jié)果及分析 97
6.4 鎳基高溫合金高周疲勞損傷超聲評(píng)估 100
6.4.1 高周疲勞加載下的循環(huán)變形行為和斷口分析 100
6.4.2 高周疲勞損傷的超聲線性和非線性檢測(cè)結(jié)果及分析 102
6.5 本章小結(jié) 104
第7章 蠕變損傷超聲非線性評(píng)估 106
7.1 引言 106
7.2 高溫蠕變損傷和超聲檢測(cè)試驗(yàn) 107
7.3 蠕變損傷超聲檢測(cè)結(jié)果分析 109
7.3.1 蠕變損傷超聲線性檢測(cè)結(jié)果分析 109
7.3.2 蠕變損傷超聲非線性檢測(cè)結(jié)果分析 111
7.4 蠕變損傷微觀組織結(jié)構(gòu)演化 111
7.4.1 ?y/?y′相微觀組織結(jié)構(gòu)演化 112
7.4.2 位錯(cuò)組織結(jié)構(gòu)演化 115
7.5 鎳基單晶合金蠕變行為和超聲非線性響應(yīng)機(jī)理 119
7.5.1 鎳基單晶合金在980℃/360MPa下的蠕變行為 119
7.5.2 蠕變損傷引發(fā)超聲非線性響應(yīng)機(jī)理 120
7.6 本章小結(jié) 122
第8章 微裂紋超聲非線性評(píng)估 124
8.1 引言 124
8.2 試驗(yàn)材料與含微裂紋試樣制備 125
8.3 微裂紋超聲非線性有限元模型建立 126
8.3.1 激勵(lì)信號(hào) 126
8.3.2 網(wǎng)格劃分 127
8.3.3 時(shí)間步長(zhǎng) 127
8.3.4 邊界條件 128
8.3.5 有限元模型的有效性 131
8.4 微裂紋超聲非線性有限元仿真 132
8.5 微裂紋超聲非線性試驗(yàn)結(jié)果 135
8.6 本章小結(jié) 137
第9章 含隨機(jī)分布微裂紋構(gòu)件超聲非線性評(píng)估 138
9.1 引言 138
9.2 微裂紋角度對(duì)超聲非線性響應(yīng)的影響 139
9.3 微裂紋分布對(duì)超聲非線性響應(yīng)的影響 140
9.4 微裂紋密度對(duì)超聲非線性響應(yīng)的影響 144
9.5 本章小結(jié) 146
第10章 疲勞裂紋擴(kuò)展的超聲非線性評(píng)估 148
10.1 引言 148
10.2 疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn) 149
10.2.1 試驗(yàn)材料及試樣制備 149
10.2.2 試驗(yàn)過程及結(jié)果分析 149
10.3 疲勞裂紋擴(kuò)展超聲線性檢測(cè) 151
10.3.1 疲勞裂紋擴(kuò)展超聲線性檢測(cè)方法 151
10.3.2 疲勞裂紋擴(kuò)展超聲線性檢測(cè)結(jié)果及分析 152
10.4 疲勞裂紋擴(kuò)展超聲非線性評(píng)估 153
10.4.1 疲勞裂紋擴(kuò)展表面波超聲非線性檢測(cè) 153
10.4.2 疲勞裂紋擴(kuò)展縱波超聲非線性檢測(cè) 159
10.5 本章小結(jié) 161
參考文獻(xiàn) 163