镍基高温合金紧凑拉伸试样侧槽优选研究及试验

作     者：张冬阁 胡绪腾 倪卓慧 叶文明 贾旭 宋迎东 ZHANG Dong-ge;HU Xu-teng;NI Zhuo-hui;YE Wen-ming;JIA Xu;SONG Ying-dong

作者机构：南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室江苏南京210016 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2019年第40卷第10期

页      面：2325-2333页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：紧凑拉伸试样 侧槽 应力强度因子 裂纹扩展 直流电位法 镍基高温合金 

摘      要：为了获得平直的紧凑拉伸(Compact Tension,CT)试件裂纹扩展前缘,对带侧槽CT试样的侧槽进行参数化表征,采用有限元方法研究侧槽对裂纹尖端应力强度因子的影响规律,对CT试样的侧槽进行优选。获得了使CT试样裂纹尖端应力强度因子沿厚度方向方差小于0.1(MPa·m1/2)^2的侧槽形状。与标准CT试件裂纹扩展试验对比,结果表明,优选的带侧槽CT试件沿厚度方向裂纹扩展更为均匀,方差为标准CT试件的30%。为了研究电位法经验公式计算带侧槽CT试样裂纹长度的适用性,进行了对比分析。结果表明,对于带侧槽CT试件,利用非线性公式计算的裂纹长度与试验结果误差最小,不超过0.7%。优选侧槽CT试样裂纹扩展更平直;电位法测量带侧槽CT试件裂纹长度,非线性公式计算裂纹长度的误差更小。