Kaasuturbiinin piikojen kaasuturbiineja varten tarkoitettujen yksikiteisten Kristallisuperseosten monipuolinen mallintaminen käytetään laajasti sähköntuotantoon ja ilma-alusten ja alusten käyttövoimaan.Niiden vakavimmin kuormitettuja osia, turbiiniroottorin teriä, valmistetaan yhdestä kiteisestä nikkelipohjaisesta superseoksesta.Näiden materiaalien ylivoimainen korkean lämpötilan käyttäytyminen johtuu kaksivaiheisesta komposiitti-mikrorakenteesta, joka koostuu G-matriisista (Ni), joka sisältää suuren määrän g& 35;39;- hiukkasia (Ni3Al).Käytön aikana alun perin kuutoidiset saostumat kehittyivät venyneiksi levyiksi diffuusioon perustuvan prosessin, jota kutsutaan koskeneeksi.Tässä työssä kehitetään mikromekaaninen perustuslaillinen kehys, jossa otetaan erityisesti huomioon mikrorakenteellinen morfologia ja sen kehitys.Ehdotetussa moniulotteisessa lähestymistavassa makroskooppinen pituusasteikko luonnehtii teknistä tasoa, jolla rajallista elementtiä (FE) koskevaa laskelmaa yleensä sovelletaan.Maisoskooppinen pituusasteikko edustaa mikrorakenteen tasoa, joka on osoitettu makroskooppiselle materiaalipisteelle.Tässä mittakaavassa materiaalia pidetään yhdisteenä, joka koostuu kahdesta eri vaiheesta, jotka muodostavat huolellisesti suunnitellun yksikkösolun.Mikroskooppinen pituusasteikko kuvastaa yksittäisten materiaalivaiheiden kristallografista tasoa (crystallografista tasoa).Näiden vaiheiden konstitutiivinen käyttäytyminen on määritelty tällä tasolla.Ehdotettu yksikkösolu sisältää erityisiä rajapinta-aloja, joissa plastisten kantojen gradienttien oletetaan olevan keskittyneitä.Näissä rajapintojen alueilla syntyy rasituksen kaltevuuden kaltevuus, joka aiheuttaa takajännitettä, sekä näiden kahden vaiheen välisestä poikkileikkauksesta johtuvat paineet.Yksikkökennon rajallinen koko ja mikromekaaniset yksinkertaistukset tekevät kehyksestä erityisen tehokkaan monialaisessa lähestymistavassa.Yksikkösoluvaste määritetään numeerisesti materiaalisella tasolla makroskooppisen FE-koodin sisällä, joka on laskennallisesti paljon tehokkaampi kuin yksityiskohtainen FE:hen perustuva yksikkösolukohtainen diskretisointi.Matrix-faasin konstitutiivista käyttäytymistä simuloidaan käyttämällä muuta kuin paikallista kannan gradienttigradienttista kristallipastiteettimallia.Tässä mallissa geometrisesti välttämättömien irtautumisten (GND) epäyhtenäiset jakaumat, jotka johtuvat rajapinta-alueiden jyrkkyyksistä, vaikuttavat kovettumiskäyttäytymiseen.Lisäksi erityisesti kyseessä olevan kaksivaiheisen materiaalin osalta kovettumislaki sisältää kynnyksen, joka liittyy Orowan stressiin.Sade-vaiheen osalta mallin on sisällettävä saostumisen ja talteenoton mekanismit iv. Tiivistelmä noususta.Lisäksi toteutetaan Ni3Al-intermetallicsin tyypillistä anomalaalista tuottokäyttäytymistä ja muita kuin Schmid-vaikutuksia, ja niiden vaikutus superseosten mekaaniseen vasteeseen on osoitettu.Seuraavaksi ehdotetaan vahinkomallia, jossa ajallisesti riippuva ja syklinen vahinko sisällytetään yleisesti sovellettavaan ajallisesti kasvavaa vahinkoa koskevaan sääntöön.Orowan-stressiin perustuva kriteeri otetaan käyttöön, jotta havaitaan luisun kääntyminen mikroskooppisella tasolla, ja syklisten vaurioiden kertyminen mitataan käyttämällä dislokaatiosilmukan liikkumattomuuden mekanismia.Lisäksi syklisen ja ajallisesti riippuvan vahingon kertymisen välinen vuorovaikutus on sisällytetty malliin.Monia kuormitustiloja koskevat simulaatiot osoittavat riittävän yksimielisyyden kokeellisten tulosten kanssa.Katto- ja pinnoitusprosessit on mallinnettu määrittämällä evoluutioyhtälöt useille mikrorakenteellisille mitoille.Nämä yhtälöt ovat johdonmukaisia vähentämällä sisäistä energiaa, joka on usein katsotaan liikkeelle paneva voima, jonka hajoamisprosessi.Vaurioituneen materiaalin mekaaninen vaste simuloidaan ja löydetään riittävä yhteisymmärrys kokeellisesti havaittujen suuntausten kanssa.Lopuksi totean, että moniasteinen kyky on osoitettu soveltamalla mallia kaasuturbiinin terän rajallisen element in analyysiin.Tämä osoittaa, että muutokset mikrorakenteessa vaikuttavat merkittävästi kaasuturbiinin osien mekaaniseen vasteeseen.