定向凝固单晶涡轮叶片的再结晶数值模拟

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51171089

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

许庆彦

完成单位：

清华大学

中文关键词：

单晶高温合金; 再结晶; 数值模拟; 再结晶机理; 元胞自动机模型;

其他语种关键词：

single crystal superalloy; recrystallization; modeling and simulation; recrystallization mechanism; Cellular Automaton model

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2012-01-01

结束日期：

2015-12-31

中文摘要：

单晶涡轮叶片的再结晶缺陷导致叶片不合格，影响了叶片的交付。本项目通过数值模拟和实验研究相结合的方法，对单晶高温合金叶片在热处理过程中产生的再结晶开展研究。采用流变学模型和热弹塑性模型对单晶叶片定向凝固过程的热应力进行数值模拟，采用晶体塑性有限元对变形储能分布进行预测。基于变形储能分布，建立热处理过程中再结晶的形核与长大模型，采用改进的Cellular Automaton方法模拟再结晶。开发具有自主知识产权的单晶叶片再结晶数值模拟软件，研究残余应力及变形对再结晶形成的影响，研究再结晶的形成过程、形成机理，并揭示残余变形对再结晶形成的作用规律。这对于提高我国单晶叶片的质量、提高我国先进航空发动机的水平具有重要的国防价值，对于我们理解单晶高温合金叶片的再结晶现象也具有重要的理论意义。