發(fā)布時(shí)間：2024-12-10 23:15

　　選區(qū)激光熔化技術(shù)已受到航空航天領(lǐng)域的極大關(guān)注,可用于打印鎳基高溫合金結(jié)構(gòu)。針對(duì)激光增材制造的高溫合金的性能的研究,目前主要集中于微觀組織優(yōu)化調(diào)控以及與傳統(tǒng)工藝材料力學(xué)性能的對(duì)比,較少涉及材料的疲勞性能研究,尤其在考慮載荷特征對(duì)疲勞性能影響研究,這將有利于增材制造新技術(shù)的工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用。當(dāng)前,針對(duì)選區(qū)激光熔化的Inconel 625材料的疲勞裂紋擴(kuò)展行為的研究還十分缺乏。由于增材制造材料典型的缺陷敏感性,基于傳統(tǒng)疲勞與斷裂力學(xué)的認(rèn)識(shí),材料的疲勞裂紋擴(kuò)展行為顯得極為重要。為了研究選區(qū)激光熔化Inconel 625室溫環(huán)境下的疲勞裂紋擴(kuò)展行為,本文從應(yīng)力比,過(guò)載和材料打印方向等方面開展研究。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到選區(qū)激光熔化Inconel 625的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律。借助掃描電子顯微鏡,從微觀機(jī)理層面對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展行為進(jìn)行研究。再次,根據(jù)多種應(yīng)力比條件下的試驗(yàn)數(shù)據(jù),從兩種不同的角度分別建立了適用性較好的裂紋擴(kuò)展模型。最后,給出了一種薄壁高溫燃燒室結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬方法。本文的主要結(jié)論如下:1.針對(duì)兩種打印方向（ST-90°和ST-90°⊥）的選區(qū)激光熔化Inconel 625緊湊拉...

【文章頁(yè)數(shù)】：111 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 SLM成形原理
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 SLM成形技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
            1.3.1.1 國(guó)外SLM技術(shù)在航空(飛行器設(shè)計(jì))領(lǐng)域和其他方面的發(fā)展
            1.3.1.2 國(guó)內(nèi)SLM技術(shù)的發(fā)展
        1.3.2 AM鎳基高溫合金微觀機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.3.3 AM鎳基高溫合金疲勞裂紋擴(kuò)展行為研究現(xiàn)狀
        1.3.4 裂紋擴(kuò)展模型研究現(xiàn)狀
            1.3.4.1 Paris模型及其修正模型
            1.3.4.2 裂紋閉合模型
            1.3.4.3 針對(duì)鎳基高溫合金的裂紋擴(kuò)展模型
        1.3.5 裂紋擴(kuò)展模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作
第二章 SLM Inconel625 室溫環(huán)境疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 疲勞裂紋擴(kuò)展試樣
    2.3 疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)
        2.3.1 裂紋的預(yù)制
        2.3.2 裂紋長(zhǎng)度的監(jiān)測(cè)方法
        2.3.3 室溫疲勞裂紋擴(kuò)展速率的測(cè)定
        2.3.4 門檻值ΔK_th的測(cè)定
        2.3.5 Paris區(qū)域的裂紋擴(kuò)展
        2.3.6 室溫疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)步驟
    2.4 金相組織的分析
    2.5 斷口特征觀察
第三章 SLM Inconel625 在應(yīng)力比影響下的FCG行為
    3.1 不同應(yīng)力比條件下FCG試驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.1.1 不同應(yīng)力比條件下FCG試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果
        3.1.2 FCG試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的分析
            3.1.2.1 材料取向?qū)�FCG行為的影響
            3.1.2.2 應(yīng)力比對(duì)FCG行為的影響
    3.2 斷口分析
        3.2.1 宏觀斷口分析
        3.2.2 近門檻值區(qū)域微觀斷口分析
        3.2.3 Paris區(qū)域微觀斷口分析
        3.2.4 瞬斷區(qū)域微觀斷口分析
    3.3 裂紋擴(kuò)展路徑
        3.3.1 門檻值區(qū)域裂紋擴(kuò)展路徑
        3.3.2 Paris區(qū)域裂紋擴(kuò)展路徑
    3.4 本章小結(jié)
第四章 SLM Inconel625 在過(guò)載作用下的FCG行為
    4.1 過(guò)載作用下FCG試驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.1.1 過(guò)載作用下FCG試驗(yàn)結(jié)果
        4.1.2 過(guò)載遲滯的機(jī)理分析
            4.1.2.1 塑性區(qū)域尺寸
            4.1.2.2 過(guò)載疲勞裂紋擴(kuò)展微觀斷口形貌
            4.1.2.3 過(guò)載疲勞裂紋擴(kuò)展路徑
    4.2 本章小結(jié)
第五章 考慮應(yīng)力比影響的疲勞裂紋擴(kuò)展速率模型
    5.1 引言
    5.2 基于Paris公式的修正模型
        5.2.1 Paris模型的驗(yàn)證以及參數(shù)擬合
        5.2.2 Paris統(tǒng)一修正模型建立
            5.2.2.1 考慮應(yīng)力比對(duì)Paris模型修正
            5.2.2.2 考慮裂紋閉合效應(yīng)建立Paris統(tǒng)一修正模型
        5.2.3 模型的論證
            5.2.3.1 基于本文試驗(yàn)數(shù)據(jù)的論證
                5.2.3.1.1 模型參數(shù)的確定
                5.2.3.1.2 預(yù)測(cè)精度驗(yàn)證
            5.2.3.2 基于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的論證
                5.2.3.2.1 模型參數(shù)
                5.2.3.2.2 預(yù)測(cè)結(jié)果
    5.3 FCG驅(qū)動(dòng)力模型
        5.3.1 模型的建立
        5.3.2 基于本文試驗(yàn)數(shù)據(jù)的論證
        5.3.3 基于文獻(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的論證
    5.4 本章小結(jié)
第六章 某薄壁沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展模擬研究
    6.1 引言
    6.2 計(jì)算軟件簡(jiǎn)介
    6.3 FRANC3D軟件介紹
    6.4 FRANC3D裂紋擴(kuò)展計(jì)算流程
    6.5 FRANC3D軟件計(jì)算精度驗(yàn)證
    6.6 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室裂紋擴(kuò)展模擬
        6.6.1 燃燒室熱-彈性應(yīng)力分析
        6.6.2 FRANC3D裂紋擴(kuò)展分析
    6.7 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文、專利和參加科研情況說(shuō)明
    一、攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
    二、攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利
    三、攻讀碩士學(xué)位期間獲獎(jiǎng)情況
    四、攻讀碩士學(xué)位期間參與的課題項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：4015811