Influence of the cyclic thermal and mechanical loading history on crack closure, fatigue crack growth and damage interaction of cast nickel-base alloys
Influence of the cyclic thermal and mechanical loading history on crack closure, fatigue crack growth and damage interaction of cast nickel-base alloys
批准号:
392066748
负责人:
Dr. Christoph Schweizer
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2018
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2017-12-31 至 2021-12-31
中文摘要
燃气轮机的部件暴露在由启动和关闭循环产生的高热负荷和机械负荷下。因此,使用镍基合金的热机械疲劳(TMF)是评估部件强度的主要标准。由于热瞬态和结构力学,在使用过程中,组件的关键区域存在不同的加载历史,其中热负载和机械负载之间的相位角局部变化(异相,同相,相移)。然而,只有了解裂纹扩展的寿命限制机制,才能获得有意义的疲劳寿命预测。在这方面,裂纹闭合和不同损伤机制的相互作用具有重要的,但目前还无法量化的影响,因为材料的性能是温度相关的,材料的行为是时间相关的,因此,相位角起着重要的作用。本项目一方面对裂纹扩展、裂纹闭合及损伤相互作用进行了实验研究。另一方面,采用有限元方法进行数值研究,以确定裂纹闭合、裂纹扩展与材料性能之间的关系。在实验和数值结果的基础上,建立了一个基于力学机制的模型,该模型可以再现多晶铸造镍基合金IN100的温度相关力学性能、相位角和时间相关力学性能对TMF裂纹扩展的影响。
英文摘要
Components of gas turbines are exposed to high thermal and mechanical loads resulting from start-up and shut-down cycles. Thus, thermomechanical fatigue (TMF) of the used nickel-base alloys is a major criterion for the assessment of the strength of the components. Due to thermal transients and structural mechanics, varying loading histories are present in critical areas of the components during service, where the phase angle between thermal and mechanical load varies locally (ouf-of-phase, in-phase, phase-shift). Meaningful fatigue life predictions can, however, only be obtained if the lifetime limiting mechanisms of crack growth are understood. In this regard, crack closure and the interaction of different damage mechanisms have a significant, but today not quantifiable influence, since the material properties are temperature-dependent, the material behaves time-dependent and, hence, the phase angle plays an important role. In this project, on the one hand, crack growth, crack closure and the damage interaction are investigated experimentally. On the other hand, numerical investigations with the finite-element method are used to identify correlations between crack closure, crack growth and material properties. On the basis of the experimental and numerical results, a mechanism-based model is developed which can reproduce the influence of the temperature-dependent mechanical properties in combination with the phase angle and the time-dependency on the TMF crack growth of the polycrystalline cast nickel-base alloy IN100.
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Cyclic Apelin-12新型环肽上调内质网膜蛋白REEP5促线粒体相关内质网膜MAMs形成拮抗Apelin-13/APJ诱导的VSMC增殖
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批准号:2026JJ82403
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2026
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负责人:邓轶轩
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依托单位:
Cyclic Apelin-12新型环肽拮抗Ang II和Apelin-13诱导VSMC增殖的分子机制
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批准号:2025JJ50502
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:胡小波
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依托单位:
新型人工环肽 1, 12-cyclic apelin-12 拮抗 ADP 诱导的血小板聚集和血栓形成的研究
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批准号:2024JJ7431
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2024
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负责人:陈临溪
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依托单位:
新型 Cyclic Apelin-12 环肽拮抗 Ang II 和 Apelin-13 诱导的心
肌肥厚及其机制
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批准号:2024JJ9370
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2024
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负责人:欧阳雪 倩
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依托单位:
Cyclic di-AMP调控变异链球菌致病毒力的分子机制研究
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批准号:81700963
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2017
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负责人:彭显
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依托单位:
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批准号:31170853
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项目类别:面上项目
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资助金额:56.0万元
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批准年份:2011
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依托单位:
野油菜黄单胞菌新型双组分信号转导基因vemS/R的功能及其对致病性的调控
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批准号:30870088
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项目类别:面上项目
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批准年份:2008
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依托单位: