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BNNT/Si3N4陶瓷涡轮转子反棘轮行为与结构演化损伤机制研究

《BNNT/Si3N4陶瓷涡轮转子反棘轮行为与结构演化损伤机制研究》是依托济南大学,由王守仁担任项目负责人的面上项目。

BNNT/Si3N4陶瓷涡轮转子反棘轮行为与结构演化损伤机制研究基本信息

BNNT/Si3N4陶瓷涡轮转子反棘轮行为与结构演化损伤机制研究结题摘要

氮化硅陶瓷涡轮转子可靠性问题是制约废气涡轮增压器发展的主要瓶颈。通过热压烧结制备出复合陶瓷试样及涡轮试样,对试样进行相关的力学性能测试,发现适量BNNT的添加能有效的细化基体陶瓷的晶粒,增加裂纹扩展的阻力,从而提升复合陶瓷的力学性能,但当其添加量过多时,BNNT容易在基体中团聚而形成缺陷,反而降低了材料的性能。课题利用动态试验观察与静态裂纹扩展阻力和抗热震性测量相结合的手段,拟定预制裂纹扩展量测量。对氮化硼纳米管(BNNT)增韧补强氮化硅陶瓷涡轮的离心应力、振动应力和热应力的耦合下微观结构的演变损伤规律和性能的不可逆循环累积衰减机制展开研究,通过数学推理建立了BNNT/Si3N4复合陶瓷抗热震数学模型的建立和疲劳寿命与裂纹扩展阻力数学模型,利用有限元模拟与仿真、数值分析与计算和实验验证,结果分析与归纳规律,修正了数学模型的正确性。重点阐述BNNT近场的应力屏蔽和缓冲对消除裂纹萌生和减少裂纹扩展的反棘轮效应,阐明BNNT的反棘轮行为对消减结构演变损伤和抑制性能累积衰减的作用机制。通过涡轮叶片温度场和应力场的模拟仿真及数值分析和数理统计与计算,构建动态模拟实验条件下非稳态脉冲气流冲击的涡轮叶片抵御断裂和热力冲击损伤的循环累积反棘轮本构模型,揭示反棘轮行为对抑制性能衰退、减缓演化损伤的规律,澄清BNNT增韧补强机理,为其在非稳态热力耦合作用下的可靠性使用提供理论基础支撑。 2100433B

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BNNT/Si3N4陶瓷涡轮转子反棘轮行为与结构演化损伤机制研究造价信息

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BNNT/Si3N4陶瓷涡轮转子反棘轮行为与结构演化损伤机制研究项目摘要

氮化硅陶瓷涡轮转子可靠性问题是制约废气涡轮增压器发展的主要瓶颈。课题利用动态试验观察与静态裂纹扩展阻力和抗热震性测量相结合的手段,拟定预制裂纹扩展量测量和超速超温实验方案,对氮化硼纳米管(BNNT)增韧补强氮化硅陶瓷涡轮的离心应力、振动应力和热应力的耦合下微观结构的演变损伤规律和性能的不可逆循环累积衰减机制展开研究,提出反棘轮行为概念,重点阐述BNNT近场的应力屏蔽和缓冲对消除裂纹萌生和减少裂纹扩展的反棘轮效应,阐明BNNT的反棘轮行为对消减结构演变损伤和抑制性能累积衰减的作用机制。通过涡轮叶片温度场和应力场的模拟仿真及数值分析和数理统计与计算,构建动态模拟实验条件下非稳态脉冲气流冲击的涡轮叶片抵御断裂和热力冲击损伤的循环累积反棘轮本构模型,揭示反棘轮行为对抑制性能衰退、减缓演化损伤的规律,澄清BNNT增韧补强机理,为其在非稳态热力耦合作用下的可靠性使用提供理论基础支撑。

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BNNT/Si3N4陶瓷涡轮转子反棘轮行为与结构演化损伤机制研究常见问题

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BNNT/Si3N4陶瓷涡轮转子反棘轮行为与结构演化损伤机制研究文献

Si3N4陶瓷轴瓦的疲劳磨损性能 Si3N4陶瓷轴瓦的疲劳磨损性能

Si3N4陶瓷轴瓦的疲劳磨损性能

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页数: 4页

Si3N4陶瓷轴瓦的疲劳磨损性能

航空发动机低压涡轮转子连接螺栓预紧力分析 航空发动机低压涡轮转子连接螺栓预紧力分析

航空发动机低压涡轮转子连接螺栓预紧力分析

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页数: 5页

螺栓连接是航空发动机常用的结构形式之一,预紧力的计算是螺栓结构设计的重要步骤。笔者基于有限元法发展了涡轮转子连接螺栓的预紧力确定方法。首先应用线弹性叠加原理建立了综合考虑紧度裕度和强度裕度的预紧力准则,然后建立涡轮转子的循环对称三维有限元模型,施加载荷并计算出螺栓的最大松弛力和最大压紧力,最后根据准则确定了连接螺栓的预紧力。计算结果表明,由载荷引起的压紧力和松弛力与初始预紧力大小无关,从而证明了笔者应用线弹性叠加原理的合理性。

风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为与损伤评价研究内容简介

《风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为与损伤评价研究》是作者及其团队十余年研究成果的总结。书中以内蒙古中西部地区风沙环境为研究背景,在较系统地分析了风沙环境特征、钢结构涂层材料物理和力学性能的研究基础上,对钢结构涂层受风沙流粒子冲蚀力学行为、耐久性损伤机理及其损伤程度进行了研究。全书共分为10章,包括:绪论、内蒙占中西部地区风沙环境特征分析、钢结构涂层的制备及其物理力学性能测定、风沙冲击作用下钢结构涂层及其与基体界面冲蚀磨损理论分析、风沙环境下钢结构涂层的冲蚀试验研究、风沙环境下钢结构涂层冲蚀磨损机理分析、钢结构涂层受风沙环境冲蚀磨损损伤程度评价、钢结构涂层的摩擦学性能分析、风沙流粒子冲击钢结构涂层的有限元分析、相似理论及其在风沙侵蚀研究中的应用。《风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为与损伤评价研究》可供土木建筑专业的研究人员、高等院校教师及研究生参考使用。

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爆破与瞬态卸荷耦合作用下深埋隧洞围岩损伤演化机制结题摘要

项目以西南高山峡谷地区大型水电工程建设为背景,针对深埋隧洞毫秒延迟爆破全断面开挖和开挖掌子面循环推进过程,研究了深部高地应力岩体爆破破碎过程,确定了爆破开挖面上地应力瞬态卸荷力学过程,建立了爆破与岩体开挖瞬态卸荷耦合作用力学模型;通过研究爆破与岩体开挖瞬态卸荷耦合作用反复扰动引起的围岩应力场调整和围岩损伤演化过程,探明了深埋隧洞爆破开挖诱发围岩损伤破坏的动力扰动机制,揭示了深埋隧洞爆破开挖围岩损伤时域内的演化历程和空间分布特征,提出了反映爆破开挖扰动反复作用影响的深埋隧洞开挖爆破损伤安全阈值。结合项目研究,发表论文16篇,其中SCI论文6篇、EI论文6篇,出版专著1部,培养硕士研究生4人。项目成果有助于加深对深部岩体工程开挖扰动区形成机理与演化规律的认识,丰富了深部岩体开挖效应的分析理论与计算方法,在水利水电、深部采矿和核废料深埋处置等深部岩体工程领域具有推广应用前景。 2100433B

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大型空间结构施工损伤监测与预警机制研究项目摘要

我国正处于大型空间结构建设的高潮期,由于结构施工损伤造成的大量施工事故给国家的生产建设与人民的生命安全带来了严重的伤害,即使不发生事故的也为结构日后的正常运营埋下了安全隐患。而目前的大型空间结构施工监测技术还相对薄弱,远远落后于工程监测需求。本项目将通过理论分析、硬件研发、软件开发、实验研究及工程案例应用等手段实现大型空间结构施工过程中的损伤分析、监控及预警,揭示此类结构施工损伤的位置、程度、演化机理及共性规律;开发以无线传感网络为硬件基础的专业施工监控技术;形成科学的预警机制,并开发专业的软件操作系统;在经过实验室验证后,应用于大量实际工程建设中,为发展大型空间结构施工安全监控技术和防止国家重大工程建设事故作出贡献。

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