multiscale Моделирование монокристаллических суперсплавов для газовых турбин. Газовые турбины широко используются для производства электроэнергии и для движения воздушных судов и сосудов. Их наиболее сильно загруженные детали, лопасти для ротора турбины, изготавливаются из монокристаллического никеля-base Superalloys. Превосходное высокотемпературное поведение этих материалов объясняется двумя-Phase композитной микроструктурой, состоящей из G-matrix (Ni), содержащей большую объемную долю частиц G'-(Ni3al). Во время службы первоначально кубиидальные осадки превращаются в удлиненные пластины через диффузию-Based процесс, называемый рафтингом. В этой работе разработана микрокоуханичная конститутивная структура Micro-mechanical, что специально приходится к микроструктурной морфологии и ее эволюции. В предложенном многосмысленном подходе макроскопическая шкала длины характеризует инженерный уровень, на котором обычно применяется расчет конечного элемента (Fe). Мезоскопическая шкала длины представляет уровень микроструктуры, присваиваемый макроскопической материальной точкой. При этой шкале длины материал рассматривается как соединение двух разных фаз, которые составляют выделенную конструкцию элементарной ячейки. Микроскопическая шкала длины отражает кристаллографический уровень отдельных материальных фаз. Конститутивное поведение этих фаз определяется на этом уровне. Предлагаемая элегатная ячейка содержит специальные области интерфейса, в которых предполагается, что градиенты пластиковых деформации будут сосредоточены. В этих областях интерфейса разрабатываются деформационные градиентные обратные напряжения, а также стрессы, возникающие из неисправности решетки между двумя фазами. Ограниченный размер элементарной ячейки и микромеханических упрощений делают структуру, особенно эффективную в многосмысленном подходе. Ответ элементарной ячейки определяется численно на уровне материальной точки в рамках макроскопического кода Fe, который является вычислением гораздо более эффективным, чем подробный дискретизацию элемента на основе Fe. Конститутивное поведение фазы матрицы моделируется с использованием модели пластичности градиента Non-local Gradient. В этой модели не \\ неравномерные распределения геометрически необходимых дислокаций (GNDS), вызванные деформационными градиентами в интерфейсных областях, влияют на упрочнение поведения. Кроме того, в частности, для двух \\ нфазных материалов в интересах, законодательство о затвердевании содержит пороговый термин, связанный с стрессом о ороване. Для фазы осадка механизмы осадка сдвига и восстановления IV Summary Climbe включены в модель. Кроме того, реализуются типичное поведение аномального выхода Ni3al-intermetallics и других нечестных эффектов, и продемонстрировано их влияние на механическую реакцию Superalloy. Далее предложена модель ущерба, которая интегрирует время-DEpental и циклический ущерб в общем применимом времени-incremental Правило повреждения. Критерий, основанный на orowan restens, вводится для обнаружения переоценки скольжения на микроскопическом уровне, и накопление циклического повреждения количественно определяется с использованием механизма иммобилизации цикла дислокаций. Кроме того, взаимодействие между циклическим и временем-DEpdent Carmulation повреждений включено в модель. Симуляторы для широкого спектра условий нагрузки показывают адекватное соглашение с экспериментальными результатами. Процессы рафтинга и грубия моделируются путем определения уравнений эволюции для нескольких микроструктурных измерений. Эти уравнения соответствуют снижению внутренней энергии, которая часто считается движущей силой для процесса ухудшения. Механическая реакция деградированного материала имитация и адекватное соглашение найдено с экспериментально наблюдаемыми тенденциями. Наконец, множественные возможности продемонстрированы путем применения модели в анализе конечного элемента лезвия газовой турбины. Это показывает, что изменения в микроструктуре значительно влияют на механическую реакцию компонентов газовой турбины.--