变载条件下镍基单晶合金蠕变本构建模方法

• 作者: 张雨曼 石多奇 隋天校 杨晓光
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 镍基单晶合金 蠕变 本构模型 变载条件 损伤
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 新材料新工艺与结构寿命|New Materials, New Processes and Structural Life
• 页码范围: 29-36
• 页数: 8页
• 分类号: V231.95
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.210243

摘要

针对镍基单晶合金在变载条件下的蠕变计算问题,基于"等损伤"假设提出了一种用于变应力/温度条件下的硬化准则,并与耦合损伤的蠕变模型相结合.采用Arrhenius对数关系式对蠕变应变速率进行温度内插,使之能够用于给定温度范围的蠕变计算.将上述蠕变模型编写为ABAQUS/UMAT用户子程序,利用DD3,CMSX-4,DD6和DDXX共4种单晶合金的蠕变试验数据,验证了子程序对不同温度和应力、不同晶体取向、变应力/温度条件下单晶合金蠕变曲线的模拟能力.结果显示:该蠕变模型能够精确模拟单晶合金在较宽温度范围和不同晶体取向的蠕变曲线;相比于传统蠕变模型,该蠕变模型更加简单有效,对于变应力/温度条件下单晶合金的蠕变行为具有较高的模拟精度;所开发的子程序可用于单晶涡轮叶片在变工况条件下的蠕变响应分析.