镍基合金高温性能预测

【摘要】镍基合金具有良好的高温性能：较高的蠕变强度、抗腐蚀性能优越、优良的耐磨性,这使得其能在高温下长时间的工作,因而被广泛应用与航空、航天等结构的核心部件。对于镍基合金的研究从一定程度上反映出一个国家科技水平,尤其是航空、航天领域的发展水平。随着各个国家对航空、航天领域的不断探索,对于飞行器的要求也越来越高,尤其是其核心结构,特别是发动机叶片的研究越来越成为航空、航天领域研究的重点。本研究采用课题组传统优势技术,依据国家标准GB/T2039-1997《金属拉伸蠕变及持久试验方法》,以有限元软件ABAQUS为仿真分析平台,使用Fortran语言开发了描述镍基合金本构方程的子程序UMAT,对某型镍基合金的高温性能进行了仿真计算。通过绘图软件CATIA建立镍基合金几何模型,参照国家标准,在ABAQUS中建立了镍基合金蠕变试验的数值模型,预测了标准试样在五种温度下的应力-应变曲线。本文中对预测镍基合金的蠕变性能的思路与方法进行了系统的阐述,并且对ABAQUS中子程序UMAT的修改及调用,进行了详细的介绍。仿真预测完成后,与工艺试验进行了对比,结果显示：利用子程序UMAT对镍基合金进行蠕变性能预测的方法可行有效,对镍基合金蠕变性能的设计和优化具有一定的参考价值。
【作者】王强；
【导师】李旭东；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】镍基合金；ABAQUS；Python语言；力学性能；数值模拟；

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