首页 / 年会论文 / 正文
陶瓷基复合材料涡轮叶片损伤模拟与服役安全寿命预测
Damage simulation and service life prediction of ceramic matrix composite turbine vane
2023-06-28 14:10
方光武,贾蕴发,高希光,宋迎东 ()
针对陶瓷基复合材料(CMCs)涡轮叶片服役安全寿命预测方法开展了研究。为了充分考虑CMCs细观结构的非均质性和力学性能的各向异性,本文发展了一种多尺度力学分析方法。首先从纤维/基体的组分尺度出发,通过细观力学方法获取纤维束尺度的力学特性;然后采用细观有限元方法,通过对代表体元的分析获取材料编织结构尺度的力学性能;进而通过宏观有限元分析,获取CMCs涡轮叶片结构尺度的力学响应。根据宏观应力应变场分析叶片的危险区域,提取应力状态作为代表体元边界条件,分析细观应力应变场。在此基础上引入基于细观力学的疲劳失效判据,实现叶片寿命的预测。相关方法和结果可以为CMCs在涡轮发动机高温部件中的安全服役提供参考数据。 关键词:涡轮叶片;陶瓷基复合材料;多尺度方法;损伤模拟;服役安全
来源:数字仿真论坛