正交各向异性材料弹性本构关系分析 被引量：21

1

作者 张晓霞 周柏卓 《航空发动机》 北大核心 1997年第1期20-25,共6页

首先给出了正交各向异性材料在材料主轴坐标系中的弹性本构关系。并由此导出了工程上常用的定向结晶材料和单晶材料的弹性本构关系。根据应力和应变的转轴公式,导出了在总体坐标系中的正交各向异性材料的弹性本构关系,同时给出了定向结... 首先给出了正交各向异性材料在材料主轴坐标系中的弹性本构关系。并由此导出了工程上常用的定向结晶材料和单晶材料的弹性本构关系。根据应力和应变的转轴公式,导出了在总体坐标系中的正交各向异性材料的弹性本构关系,同时给出了定向结晶材料和单晶材料不同方向的弹性系数之间的关系。 展开更多

关键词 正交向向异性 定向结晶 本构关系 弹性模量

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轮盘弹塑性盘破裂准则的建立及变厚度轮盘破裂转速预测 被引量：21

2

作者 万江艳 周柏卓 《航空发动机》 2011年第5期4-6,10,共4页

建立了与材料延伸率相关的轮盘弹塑性破裂准则。为了验证所提出破裂准则的正确性,采用非线性有限元对变厚度轮盘破裂试验件的破裂转速进行了预测,并与试验结果进行了对比。结果表明,二者吻合很好。

关键词 轮盘 破裂准则 破裂转速 材料非线性 非线性有限元法

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鼠笼式弹性支承结构参数优化设计与试验 被引量：20

3

作者 冯国全 周柏卓 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期199-203,共5页

进行了鼠笼式弹性支承的优化设计与试验研究.基于遗传算法和MATLAB开发了优化设计软件,进行了某航空发动机鼠笼式弹性支承的结构参数优化设计,并进行了柔度试验和疲劳应力试验.结果表明,疲劳应力下降到原来的40%,优化结果与试验结果的... 进行了鼠笼式弹性支承的优化设计与试验研究.基于遗传算法和MATLAB开发了优化设计软件,进行了某航空发动机鼠笼式弹性支承的结构参数优化设计,并进行了柔度试验和疲劳应力试验.结果表明,疲劳应力下降到原来的40%,优化结果与试验结果的误差小于6%,验证了优化设计的有效性. 展开更多

关键词 航空发动机 鼠笼式弹性支承 优化设计 支承柔度 整机振动 参数化设计

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基于整体-局部技术的鼠笼式弹性支承疲劳强度分析 被引量：15

4

作者 冯国全 周柏卓 王娟 《航空发动机》 2007年第3期22-24,共3页

基于M sc.Patran/Nastran有限元分析软件,使用从整体到局部的有限元分析方法,对某型航空发动机减振用鼠笼弹性支承进行了疲劳强度分析。该分析方法克服了传统方法中对有限元模型的规模与精度难以兼顾的缺点,为分析工程中复杂构件的强度... 基于M sc.Patran/Nastran有限元分析软件,使用从整体到局部的有限元分析方法,对某型航空发动机减振用鼠笼弹性支承进行了疲劳强度分析。该分析方法克服了传统方法中对有限元模型的规模与精度难以兼顾的缺点,为分析工程中复杂构件的强度提供了1条新的思路。 展开更多

关键词 航空发动机 鼠笼式弹性支承 疲劳强度 整体-局部算法 有限元

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考虑蠕变和应力松弛的发动机高温构件寿命分析方法 被引量：9

5

作者 周柏卓 丛佩红 +1 位作者 王维岩 杨士杰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期378-382,共5页

建立了考虑蠕变和应力松弛的航空发动机涡轮叶片等高温构件的持久寿命和低循环疲劳寿命预测方法。用该方法对某型发动机低压涡轮工作叶片在实际飞行载荷谱作用下的持久寿命和低循环疲劳寿命进行了分析。研究结果表明,所建立的寿命预测... 建立了考虑蠕变和应力松弛的航空发动机涡轮叶片等高温构件的持久寿命和低循环疲劳寿命预测方法。用该方法对某型发动机低压涡轮工作叶片在实际飞行载荷谱作用下的持久寿命和低循环疲劳寿命进行了分析。研究结果表明,所建立的寿命预测方法是合理可行的。 展开更多

关键词 航空发动机 应力松驰 持久寿命 低循环疲劳寿命 蠕变 高温构件

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多轴疲劳理论在航空发动机零部件寿命预测中的应用 被引量：9

6

作者 王相平 周柏卓 杨晓光 《沈阳航空工业学院学报》 2004年第4期1-4,共4页

由于航空发动机主要零部件结构形状及工作环境复杂 ,工作时承受多种类型的循环载荷 ,寿命考核部位有可能处于多轴应力状态 ,因此寿命预测分析需要考虑多轴应力状态的影响。近些年由于疲劳试验技术的提高 ,多轴 (或双轴 )疲劳研究取得较... 由于航空发动机主要零部件结构形状及工作环境复杂 ,工作时承受多种类型的循环载荷 ,寿命考核部位有可能处于多轴应力状态 ,因此寿命预测分析需要考虑多轴应力状态的影响。近些年由于疲劳试验技术的提高 ,多轴 (或双轴 )疲劳研究取得较快的进展 ,并逐步应用到工程实际当中。在对航空发动机主要零部件工作中的应力状态进行分析的基础上 ,应用局部应力应变的近似计算方法及多轴疲劳寿命预测模型对航空发动机轮盘进行寿命预测 。 展开更多

关键词 多轴疲劳 发动机零部件 寿命

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定向合金DZ125热/机械疲劳寿命预测模型评估 被引量：10

7

作者 张国栋 刘绍伦 +1 位作者 何玉怀 周柏卓 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期17-22,共6页

分别用微裂纹扩展模型、Manson-Coffin方程和拉伸迟滞能模型对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金的热/机械疲劳寿命进行预测。预测结果发现:三种模型都能较好对DZ125合金的热/机械疲劳寿命进行预测(分散带为2倍左右)。通过分散带和标准差... 分别用微裂纹扩展模型、Manson-Coffin方程和拉伸迟滞能模型对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金的热/机械疲劳寿命进行预测。预测结果发现:三种模型都能较好对DZ125合金的热/机械疲劳寿命进行预测(分散带为2倍左右)。通过分散带和标准差的定量比较发现:对于同相位、-135°相位和同相位带保持时间的热/机械疲劳,拉伸迟滞能寿命预测模型的预测结果比微裂纹扩展模型和Manson-Coffin方程的预测结果好;而对于反相位热/机械疲劳,微裂纹扩展模型的预测结果比拉伸迟滞能寿命预测模型和Manson-Coffin方程的预测结果好。 展开更多

关键词 机械疲劳寿命 预测模型 定向合金DZ125 热疲劳寿命 化学成分 力学性能 定向凝固铸造镍基高温合金 航空发动机

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相位角对定向合金DZ125热/机械疲劳行为与寿命影响的试验研究 被引量：11

8

作者 张国栋 刘绍伦 +2 位作者 何玉怀 陈荣章 周柏卓 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期383-387,共5页

对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金进行了同相位、反相位和-135°相位的550℃～1000℃热/机械疲劳试验研究。试验结果表明:同相位寿命曲线与反相位寿命曲线有一交点,-135°相位的热/机械疲劳寿命比同相位热/机械疲劳寿命与反相位... 对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金进行了同相位、反相位和-135°相位的550℃～1000℃热/机械疲劳试验研究。试验结果表明:同相位寿命曲线与反相位寿命曲线有一交点,-135°相位的热/机械疲劳寿命比同相位热/机械疲劳寿命与反相位热/机械疲劳寿命长。试样的微观断口分析显示了在热/机械疲劳试验中同时存在疲劳、蠕变和氧化损伤。对同相位、反相位和-135°相位热/机械疲劳循环应力响应行为进行了研究。用Manson-Coffin方程、微裂纹扩展模型和拉伸迟滞能(Ostergren)寿命预测模型对DZ125合金的热/机械疲劳寿命进行了预测(分散带为2倍左右)。 展开更多

关键词 航空发动机 相位角 定向合金 DZ125 机械疲劳 疲劳寿命 疲劳试验

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涡轮叶片叶冠的预扭设计分析 被引量：9

9

作者 孙立业 王鸣 周柏卓 《航空发动机》 2005年第3期20-22,共3页

对在工作状态下的某型航空发动机叶冠不同预扭角的低压涡轮叶片应力进行了计算分析,给出了装配状态下叶冠阻尼面应力状态的计算分析方法。

关键词 航空发动机 涡轮叶片 叶冠 预扭设计 设计分析 预扭 计算分析 工作状态 应力状态

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定向凝固涡轮叶片的晶体热粘塑性变形与损伤分析 被引量：9

10

作者 张克实 杨士杰 周柏卓 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期762-770,共9页

采用一种考虑损伤的单晶体热—粘塑性变形本构模型和迭代求解数值方法,可以描述单晶在变温过程中的应力应变关系,还可以描述单晶在晶体滑移机制控制下的蠕变变形和孔洞型损伤;考虑定向凝固高温涡轮叶片的柱晶结构,应用本文模型和算法对... 采用一种考虑损伤的单晶体热—粘塑性变形本构模型和迭代求解数值方法,可以描述单晶在变温过程中的应力应变关系,还可以描述单晶在晶体滑移机制控制下的蠕变变形和孔洞型损伤;考虑定向凝固高温涡轮叶片的柱晶结构,应用本文模型和算法对包含若干个柱晶晶粒的定向凝固气冷涡轮叶片进行不均匀温度场下的变温热粘塑性蠕变和损伤分析。分析结果表明:该涡轮叶片在本文考虑条件下处于较低的应力水平,500小时叶尖蠕变伸长低于0.006mm。 展开更多

关键词 航空、航天推进系统 各向异性 晶体粘塑性 定向凝固气冷涡轮叶片 蠕变 损伤

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正交各向异性材料粘塑性统一本构模型 被引量：7

11

作者 周柏卓 张晓霞 罗焰明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期89-93,共5页

通过引入各向异性矩阵，将各向同性材料的ＷＡＬＫＥＲ粘塑性统一本构模型进行了修正，提出了一个正交各向异性材料的粘塑性统一本构模型，给出了定向结晶材料和单晶材料各向异性矩阵的表达式。用所提出的统一本构模型预测了某单晶材料... 通过引入各向异性矩阵，将各向同性材料的ＷＡＬＫＥＲ粘塑性统一本构模型进行了修正，提出了一个正交各向异性材料的粘塑性统一本构模型，给出了定向结晶材料和单晶材料各向异性矩阵的表达式。用所提出的统一本构模型预测了某单晶材料不同方向的迟滞回线、蠕变和松弛特性，同时与试验结果进行了比较。 展开更多

关键词 非弹性应力 正交各向异性 粘塑性 本构模型

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轮盘模拟件破裂试验及其有限元描述 被引量：8

12

作者 万江艳 周柏卓 《航空发动机》 2008年第2期19-21,16,共4页

建立了与材料延伸率相关的轮盘破裂准则。以某型发动机低压压气机第1级轮盘为研究对象,模拟轮盘工作时榫槽底的应力分布,设计制造了模拟试件,并在材料试验机上对2个模拟试件进行了试验;借助MSC.MARC商用有限元软件,应用弹塑性、大应变... 建立了与材料延伸率相关的轮盘破裂准则。以某型发动机低压压气机第1级轮盘为研究对象,模拟轮盘工作时榫槽底的应力分布,设计制造了模拟试件,并在材料试验机上对2个模拟试件进行了试验;借助MSC.MARC商用有限元软件,应用弹塑性、大应变、大变形的非线性有限元方法,描述了轮盘模拟件破裂试验的过程。经验证,计算结果和试验结果相一致。 展开更多

关键词 轮盘 模拟件 破裂转速 破裂准则 非线性有限元法

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航空涡喷、涡扇发动机强度设计系统 被引量：5

13

作者 周柏卓 杨士杰 《航空发动机》 2003年第4期32-34,共3页

介绍了由发动机强度设计规范及准则、强度设计软件及方法、强度设计数据库及准则库构成的航空涡喷、涡扇发动机强度设计系统。用该系统可进行发动机构件的应力、振动和寿命分析。

关键词 航空发动机 涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 设计软件 强度设计

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正交各向异性材料粘塑性损伤统一本构关系研究 被引量：5

14

作者 周柏卓 聂景旭 杨士杰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期357-360,共4页

用损伤力学与粘塑性理论相结合的方法，将正交个性异性材料的粘塑性统一本构模型［１］进行了修正和推广，建立了在蠕变与疲劳载荷交互作用下正交各向异性材料的粘塑性损伤统一本构模型。用该模型预测了ＤＤ３ 单晶合金的蠕变和疲劳特... 用损伤力学与粘塑性理论相结合的方法，将正交个性异性材料的粘塑性统一本构模型［１］进行了修正和推广，建立了在蠕变与疲劳载荷交互作用下正交各向异性材料的粘塑性损伤统一本构模型。用该模型预测了ＤＤ３ 单晶合金的蠕变和疲劳特性以及蠕变和疲劳损伤，预测了在循环载荷作用下材料的蠕变与疲劳交互作用损伤及其寿命。 展开更多

关键词 正交各向异性 单晶 蠕变 损伤 粘塑性 本构关系

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热障涂层结合强度及失效模式研究 被引量：5

15

作者 耿瑞 周柏卓 +1 位作者 齐红宇 杨晓光 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期50-53,共4页

采用实验方法研究了热障涂层的结合强度,并探讨了温度、氧化时间、涂层厚度以及基体等因素对结合强度的影响。涂层采用了等离子和EB-PVD两种喷涂工艺,采用双向测试法,分析了粘结层氧化对涂层法向和切向结合强度的影响,研究结果表明同一... 采用实验方法研究了热障涂层的结合强度,并探讨了温度、氧化时间、涂层厚度以及基体等因素对结合强度的影响。涂层采用了等离子和EB-PVD两种喷涂工艺,采用双向测试法,分析了粘结层氧化对涂层法向和切向结合强度的影响,研究结果表明同一种喷涂工艺方法,尽管涂层厚度不同,但其结合强度是非常接近的,为带涂层航空发动机部件的强度设计和分析以及涂层失效模型的建立提供的参考。 展开更多

关键词 热障涂层 结合强度 EB—PVD喷涂工艺 失效模式

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失谐叶盘结构振动模态局部化研究 被引量：5

16

作者 邵帅 周柏卓 王相平 《航空发动机》 2014年第3期56-59,共4页

针对失谐叶盘结构振动特性和模态局部化特性,分别利用有限元法和子结构模态综合法进行分析。对具有12个叶片模拟叶盘结构的振动特性和振动模态局部化特性进行研究,包括失谐形式对模态局部化的影响和模态密度对失谐敏感性的影响,并利用... 针对失谐叶盘结构振动特性和模态局部化特性,分别利用有限元法和子结构模态综合法进行分析。对具有12个叶片模拟叶盘结构的振动特性和振动模态局部化特性进行研究,包括失谐形式对模态局部化的影响和模态密度对失谐敏感性的影响,并利用应变能和模态局部化因子的概念对模态局部化现象进行定量描述。研究表明:子结构模态综合法能满足叶盘结构振动模态特性的计算精度要求,并能节省大量的计算时间;失谐形式和模态密度对模态局部化程度有显著影响。 展开更多

关键词 振动特性 振动局部化 失谐叶盘结构 模态密度 模态综合法

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正交各向异性材料屈服准则研究 被引量：4

17

作者 周柏卓 聂景旭 《航空发动机》 1996年第3期30-36,共7页

首先回顾了Hill屈服理论和Tsai—Wu屈服理论,然后用Hill屈服函数预测了某单晶材料[110]方向的屈服极限。通过与试验结果的比较发现,将Hill理论应用于这种材料的误差较大。根据单晶材料的特点,提出了一个工程上实用的正交各向异性材料的... 首先回顾了Hill屈服理论和Tsai—Wu屈服理论,然后用Hill屈服函数预测了某单晶材料[110]方向的屈服极限。通过与试验结果的比较发现,将Hill理论应用于这种材料的误差较大。根据单晶材料的特点,提出了一个工程上实用的正交各向异性材料的屈服函数,同时给出了该屈服函数的参数的确定方法,并将这个屈服函数推广到了定向结晶材料和单晶材料。用曲线图示出了该屈服函数所确定的定向结晶材料和单晶材料的屈服面,并与试验结果和Hill屈服函数的计算结果进行了比较。 展开更多

关键词 屈服函数 各向异性材料 定向结晶材料

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联装涡轮导向叶片强度仿真研究 被引量：3

18

作者 柏汉松 曹航 +1 位作者 廖连芳 周柏卓 《航空发动机》 2009年第3期30-31,57,共3页

对航空发动机涡轮导向叶片的强度设计方法进行了研究。针对以往的分析模型多采用单个叶片,提出了对整联叶片进行分析的方法,解决了单片分析时边界条件不合理和刚度模拟不准确的问题,同时还能考虑1组联装叶片内不同叶片之间的差异。研究... 对航空发动机涡轮导向叶片的强度设计方法进行了研究。针对以往的分析模型多采用单个叶片,提出了对整联叶片进行分析的方法,解决了单片分析时边界条件不合理和刚度模拟不准确的问题,同时还能考虑1组联装叶片内不同叶片之间的差异。研究结果表明,整联叶片强度的分析方法更符合工程实际。 展开更多

关键词 涡轮导向叶片 联装 仿真 强度

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保持时间对定向合金DZ125热/机械疲劳断裂行为的影响 被引量：3

19

作者 张国栋 刘绍伦 +1 位作者 何玉怀 周柏卓 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期49-53,共5页

对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金进行了应变比为-1.0的同相位三角波和同相位梯形波,550℃1000℃热/机械疲劳实验研究。实验结果表明:在相同应变幅下,同相位三角波载荷情况下的热/机械疲劳寿命比同相位梯形波载荷情况下的热/机械疲劳寿... 对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金进行了应变比为-1.0的同相位三角波和同相位梯形波,550℃1000℃热/机械疲劳实验研究。实验结果表明:在相同应变幅下,同相位三角波载荷情况下的热/机械疲劳寿命比同相位梯形波载荷情况下的热/机械疲劳寿命长。研究了在两种载荷情况下材料的热/机械疲劳循环应力响应行为。试样断口的微观分析表明:在热/机械疲劳过程中,同时存在疲劳、蠕变和氧化损伤;在同相位三角波载荷下,穿晶+沿晶断裂为疲劳断裂的主要特征;在同相位梯形波载荷下,裂纹主要为沿晶萌生与扩展。这是导致在同相位梯形波载荷下疲劳寿命缩短的主要原因。 展开更多

关键词 热/机械疲劳 蠕变 氧化 损伤

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韧性裂纹扩展的损伤力学描述 被引量：2

20

作者 周柏卓 聂景旭 +1 位作者 杨士杰 张晓霞 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期125-128,共4页

描述了基于材料微观空穴成核、长大和聚合的损伤力学模型，用增量本构关系模拟了空穴的成核和长大。用有限元损伤模型计算了裂纹的扩展。

关键词 损伤 裂纹扩展 空穴

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