考虑应力比及温度影响的粉末高温合金短裂纹扩展模型研究

短裂纹扩展已成为先进粉末涡轮盘疲劳寿命预测的关键,为了准确模拟粉末高温合金材料短裂纹扩展阶段,针对FGH96粉末高温合金,重点关注应力比、温度对短裂纹扩展的影响规律,建立了一种工程适用的、基于Tanaka模型修正的短裂纹扩展寿命预测方法。模型采用裂纹闭合参数表征应力比影响、采用热力学理论表征温度影响,实现了不同应力比、温度条件下短裂纹扩展规律的统一描述,相比于传统模型在预测精度、工程适用性方面具有显著优势,与试验结果的相对误差小于20%。     

一种高温合金粉末预处理后表面的分析

本文用ESCA及电子显微分析方法研究了预处理Rene’95粉末表面的成分及析出相情况。预处理后粉末表面出现大量ZrO_2析出。雾化粉末表面的M’C碳化物在原位转变成MC。在粉末表面上还有大量二次碳化物,这些碳化物依附表面氧化物生核长大。预处理不能减少表面析出相数量,也未改变表面析出相的类型。     

真空脱气预处理工艺与FGH95合金热诱导孔洞的改善和性能提高的研究

对比研究了高温合金粉末真空脱气预处理工艺对直接热等静压成型的FGH95粉末高温合金淬火变形量、致密度、显微组织结构和力学性能的影响.     

合金钢12Cr2Ni4A和18Cr2Ni4WA粉末锻造工艺研究

论述了粉末锻造技术在国内外的发展及其应用。为了研制航空发动机上应用的粉末锻造齿轮，对粉末原材料制取及处理、预制坯冷压、烧结、粉末热锻和热处理工艺进行了较详细的研究     

球磨磁流变液体复合粉末的研究

利用机械合金化的方法、采用XRD、SEM等分析测试手段，研究了高能球磨对MoS2／Fe复合粉末的结构、形貌及相的影响。结果表明：通过高能球磨，可制备细小、均匀成弥散分布的超细MoS2／Fe复合粉末。球磨60个小时，粉末颗粒达到4μm，晶粒尺寸为35．2mm；球磨过程中，MoS2／Fe表现出极好的稳定性，未出现MoS2／Fe固溶体或中间相；与水雾化获得超细粉末相比，高能球磨工艺简单、成本低廉具有更加广阔的应用前景。     

共沉淀法制备ZrO2超细复合粉过程中团聚现象的研究

综合分析了共沉淀制备ZrO2超细复合粉过程中的团聚现象的形成过程及其影响因素，并提出了消除粉团聚的有效方法。     

驻涡火焰稳定器式粉末燃料冲压发动机两相流数值模拟

根据已有粉末燃料冲压发动机的特点,设计了驻涡火焰稳定器,并对现有发动机结构进行了改进,提出了驻涡火焰稳定器式粉末燃料冲压发动机。采用颗粒轨道模型,对镁基粉末燃料冲压发动机进行了三维流场数值模拟,对比分析了改进前后发动机内流场结构对该发动机燃烧效率的影响,以便为进一步的实验研究提供指导。数值模拟结果表明,驻涡火焰稳定器的应用,可使燃烧效率较现有发动机提高10%。     

基于数字同轴全息的铝颗粒燃烧粒度分布研究

铝颗粒的团聚效应会对固体推进剂燃烧造成不良影响,产生积渣、两相流损失等问题。为掌握铝颗粒的团聚机理,了解初始铝颗粒尺寸以及压强对铝团聚的影响,以优化推进剂配方及粒度级配,有必要对三维空间内铝颗粒的粒度分布进行研究。为解决传统检测方法的景深问题,采用了数字同轴全息（DIH）技术,并用普通镜头搭配4f透镜组取代长焦显微镜头构建了成像系统。实验一方面对两种具有不同初始粒径的推进剂A和B进行燃烧测量,另一方面对推进剂B分别在0.1,0.2,0.3MPa三种不同压强下的燃烧进行了测量,然后通过全息重建以及图像处理技术得到了燃烧铝颗粒的粒径信息,相对测量误差在9%以内,最后采用Normal和Log-Normal多峰拟合获取了粒度分布的详细参数。对比实验结果发现,常压下铝团聚体的尺寸随着初始铝粉粒径减小而减小;随着压强增大,铝团聚物的尺寸逐渐变小,体积概率密度逐步由双峰分布变为单峰分布,说明压强升高对于铝团聚有抑制作用。     

含铝固体复合推进剂颗粒团聚现象

含Al固体复合推进剂在燃烧过程中,燃烧表面存在Al颗粒团聚现象,其对火箭发动机性能产生重要影响。通过分子动力学算法建立固体复合推进剂三维颗粒微观模型,实现了模拟三维空间内AP颗粒和Al颗粒的随机分布特征。并建立了颗粒的团聚模型,分析研究Al颗粒在随机填充模型中的团聚现象,得到了不同的临界分离距离下Al颗粒粒径分布规律,并将之与实验数据进行对比,最终总结出了合适的临界分离距离与Al颗粒直径的经验公式。然后总结出了Al颗粒在气固交界面发生团聚后粒径的分布规律,设计了Al颗粒在气固交界面的Rosin-Rammler概率分布函数,分析得到其均匀性系数与特征系数分别为1.445 3与86.49,可用于数值模拟计算固体燃料燃烧面退移过程中表面Al颗粒喷射的初始粒径。