muliscale Modellazione di superleghe di cristallo singolo per le tangenze a gas della turbina a gas sono ampiamente utilizzate per la generazione di energia e per la propulsione di aeromobili enavi. Le loro parti più gravemente caricate, le lame del rotore della turbina sono prodotte con superleghe dinickel-base di cristallo singolo. Il comportamento superiore ad alta temperatura di questi materiali è attribuito alla microstruttura composita Due-phase composta da un G-matrix (NI) contenente una frazione di grandi volumi di particelle G'-. Durante il servizio, i precipitati inizialmente cuboidali si evolvono in piastre allungate attraverso un processo di diffusione-based chiamato rafting. In questo lavoro, si sviluppa un quadro micro-meccanico costitutivo che rappresenta specificamente la morfologia microstrutturale e la sua evoluzione. Nell'approccio multiscale proposto, la scala della lunghezza macroscopica caratterizza il livello di ingegneria su cui viene applicato in genere un calcolo di elemento finito (FE). La scala della lunghezza mesoscopica rappresenta il livello della microstruttura attribuita a un punto materiale macroscopico. A questa scala di lunghezza, il materiale è considerato come un composto di due diverse fasi, che compongono una cella dell'unità progettata in modo dedicato. La scala a lunghezza microscopica riflette il livello cristallografico delle singole fasi del materiale. Il comportamento costitutivo di queste fasi è definito a questo livello. La cella dell'unità proposta contiene speciali regioni di interfaccia, in cui si presume che i gradienti di deformazione in plastica siano concentrati. In queste regioni di interfaccia, il gradiente di detenzione ha indotto gli stress secondamenti che si sviluppano e gli stress originari provenienti dal disadattamento del reticolo tra le due fasi. Le dimensioni limitate della cellula dell'unità e le semplificazioni micromeccaniche rendono il quadro particolarmente efficiente in un approccio multiscale. La risposta delle cellule dell'unità è determinatanumericamente a un livello del punto del materiale all'interno di un codice FE macroscopico, che è computazionalmente più efficiente rispetto a una discretizzazione delle celle delineata basata dettagliata. Il comportamento costitutivo della fase della matrice viene simulata utilizzando un modello di plasticità cristallino gradientenon-locale. In questo modello, le distribuzioninon-uniformi di dislocazioni geometricamentenecessarie (GNDS), indotte da deformazioni deformativenelle regioni di interfaccia, influenzano il comportamento di indurimento. Inoltre, in particolare per il materiale-phase di interesse, la legge di indurimento contiene un termine soglia relativo allo stress Orowan. Per la fase precipitata, i meccanismi della scalata dei precipitati e del recupero IV Sommario sono incorporatinel modello. Inoltre, viene implementato il tipico comportamento di rendimento anomalo deini3al-intermetaltAlcs e altri effettinon-schmid e il loro impatto sulla risposta meccanica dei superlelle è dimostrata. Successivamente, si propone un modello di danno che integra il tempo-dependent e il danno ciclico in un tempo generalmente applicabile-incremental Dann Damage Rele. Un criterio basato sullo stress Orowan viene introdotto per rilevare l'inversione di slittamento sul livello microscopico e l'accumulo di danno ciclico è quantificato utilizzando il meccanismo di immobilizzazione del loop di dislocazione. Inoltre, l'interazione tra accumulo di danno ciclico e del tempo-dependent è incorporatonel modello. Le simulazioni per una vasta gamma di condizioni di carico mostrano un accordo adeguato con risultati sperimentali. I processi di rafting e roaring sono modellati definendo le equazioni di evoluzione per molte delle dimensioni microstrutturali. Queste equazioni sono coerenti con una riduzione dell'energia interna, che è spesso considerata la forza trainante per il processo di degradazione. La risposta meccanica del materiale degradato è simulato e si trova un accordo adeguato con tendenze osservate sperimentalmente. Infine, la capacità multiscale è dimostrata applicando il modello in un'analisi di elementi finiti della lama della turbina a gas. Ciò dimostra che i cambiamentinella microstruttura influenzanonotevolmente la risposta meccanica dei componenti della turbina del gas.