线搜索增强的率相关晶体塑性本构积分算法及数值实现

建立在晶体微观变形机制上的晶体塑性本构理论提供了研究细观尺度上晶体材料力学行为的理论与方法。在率相关晶体塑性本构积分方法中，Newton-Raphson（N-R）迭代方法往往是迭代求解剪切应变增量的核心算法。为了提高采用N-R迭代算法的晶体塑性本构积分方法的效率，本文在理论上采用线搜索方法对N-R迭代方法的迭代步长进行再规划并编写了采用传统N-R迭代方法和采用线搜索增强N-R迭代方法的晶体塑性本构积分方法子程序，采用不同子程序对镍基高温合金多晶体的高温单调拉伸力学行为进行限元模拟，比较了采用不同子程序的模拟结果与计算效率。结果表明，采用传统N-R迭代方法与线搜索增强N-R迭代方法的晶体塑性本构子程序均能有效地模拟镍基高温合金的单轴拉伸行为且计算结果一致，并且采用线搜索增强N-R迭代方法的总有效增量步数目和计算耗时分别为前者的1/5和1/6。     

叶根缘板过渡处特征模拟件双轴弯曲振动疲劳试验研究

摘要：针对转子叶片叶根缘板过渡处高应力比弯曲振动疲劳问题，采用转子叶片结构细节刻画方法设计了特征模拟件，实现了对叶根缘板过渡特征的几何刻画和应力分布模拟。基于模态差异化方法，设计了试验夹具及调频质量块。搭建了模拟件双轴弯曲振动试验系统，试验过程中试样处于高频弯曲振动状态下（>1kHz），测得的试样考核点弯曲应变幅稳定，所搭建试验系统实现了轴向拉伸-高频弯曲振动的转子叶片典型双轴载荷施加。试样宏观断裂位置与有限元计算最大应力点一致，对断口进行了宏/微观分析确定了试样断口疲劳源与裂纹扩展特征，证明采用结构细节刻画方法进行试样设计的合理性及所搭建试验加载系统可行性。