multiscale Μοντελοποίηση μονού κρυστάλλων Superalloys για αεριοστρόβιλους αεριοστρόβιλες αεριοστρόβιλες χρησιμοποιούνται εκτενώς για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και για την πρόωση του αεροσκάφους και τα σκάφη. Τα πιο σοβαρά φορτωμένα μέρη τους, τα πτερύγια του στροβίλου, κατασκευάζονται από μονό κρύσταλλο νικέλιο-base superalloys. Η ανώτερη συμπεριφορά υψηλής θερμοκρασίας αυτών των υλικών αποδίδεται στην δύο-phase σύνθετη μικροδομή που αποτελείται από ένα g-matrix (Ni) που περιέχει ένα μεγάλο κλάσμα όγκου των σωματιδίων G', \\ Ν (Ni3AL). Κατά τη διάρκεια της υπηρεσίας, τα αρχικά κυγονοϊκά ιζήματα εξελίσσονται σε επιμήκεις πλάκες μέσω μιας διαδικασίας διάχυσης-based που ονομάζεται rafting. Σε αυτό το έργο αναπτύσσεται ένα μικρο-ρεχιονικό συστατικό πλαίσιο που ειδικά αντιπροσωπεύει τη μορφολογία της μικροδομής και την εξέλιξή του. Στην προτεινόμενη προσέγγιση Multiscale, η κλίμακα μακροσκοπικής μήκους χαρακτηρίζει το επίπεδο μηχανικής στο οποίο εφαρμόζεται ένας υπολογισμός πεπερασμένων στοιχείων (Fe). Η κλίμακα μεσοσκοπικής διάρκειας αντιπροσωπεύει το επίπεδο της μικροδομής που αποδίδεται σε ένα μακροσκοπικό υλικό. Σε αυτή την κλίμακα μήκους, το υλικό θεωρείται ως ένωση δύο διαφορετικών φάσεων, οι οποίες συνθέτουν ένα αφιερωμένο σχεδιασμένο κύτταρο μονάδας. Η κλίμακα μικροσκοπικού μήκους αντανακλά το κρυσταλλογραφικό επίπεδο των μεμονωμένων φάσεων υλικού. Η συστατική συμπεριφορά αυτών των φάσεων ορίζεται σε αυτό το επίπεδο. Το προτεινόμενο τεμάχιο μονάδας περιέχει ειδικές περιοχές διεπαφής, στις οποίες υποτίθεται ότι οι κλίσεις πλαστικών στελεχών υποτίθεται ότι πρέπει να συμπυκνωθούν. Σε αυτές τις περιοχές διεπαφής, οι επαγόμενες τάσεις που προκαλούνται τάση αναπτύσσονται καθώς και τα άγχους που προέρχονται από το πλέγμα των πλέγματος μεταξύ των δύο φάσεων. Το περιορισμένο μέγεθος της μονάδας κυττάρων και των μικρομηχανικών απλοποιεί το πλαίσιο ιδιαίτερα αποδοτικό σε μια προσέγγιση Multiscale. Η απόκριση της μονάδας κυττάρων καθορίζεται αριθμητικά σε ένα επίπεδο υλικού σε έναν μακροσκοπικό κώδικα FE, το οποίο είναι υπολογιστικό πολύ πιο αποτελεσματικό από μια λεπτομερή διακριτοποίηση μονάδων με βάση τη μονάδα. Η συστατική συμπεριφορά της φάσης μήτρας προσομοιώνεται με τη χρήση ενός μοντέλου κρυσταλλικής πλαστικότητας χωρίς κρυστάλλινα. Σε αυτό το μοντέλο, οι μη ομοιόμορφες κατανομές γεωμετρικά απαραίτητων εξάρθρωσης (GND), που επάγονται από κλίσεις στελέχης στις περιοχές διεπαφής, επηρεάζουν τη συμπεριφορά σκλήρυνσης. Περαιτέρω, ειδικά για το υλικό δύο-phase που παρουσιάζουν ενδιαφέρον, ο νόμος σκλήρυνσης περιέχει έναν όριο όρο που σχετίζεται με το άγχος του OROWAN. Για τη φάση ίζημα, οι μηχανισμοί της διάτμησης ίζισης και της ανάκτησης ανάκτησης IV IV ενσωματώνονται στο μοντέλο. Επιπροσθέτως, εφαρμόζεται η τυπική συμπεριφορά ανωμαλίας απόδοσης των Ni3AL-intermetallics και άλλων εφέ που δεν είναι-schmid και αποδεικνύεται η επίδρασή τους στη μηχανική απόκριση του υπερπληξία. Στη συνέχεια, προτείνεται ένα μοντέλο ζημιών που ενσωματώνει το χρόνο-depend και κυκλική ζημιά σε γενικά ισχύον χρόνο-incental Damage. Ένα κριτήριο που βασίζεται στην άγχος του OROWAN εισάγεται για την ανίχνευση αναστροφής ολίσθησης στο μικροσκοπικό επίπεδο και η συσσώρευση κυκλικής βλάβης ποσοτικοποιείται χρησιμοποιώντας τον μηχανισμό ακινητοποίησης βρόχου εξάρθρωσης. Περαιτέρω, η αλληλεπίδραση μεταξύ της συσσώρευσης κυκλικής και χρόνου-depender εισάγει το μοντέλο. Οι προσομοιώσεις για ένα ευρύ φάσμα συνθηκών φορτίου δείχνουν επαρκή συμφωνία με πειραματικά αποτελέσματα. Οι διαδικασίες Rafting και Coassening διαμορφώνονται με τον καθορισμό εξισώσεων εξέλιξης για αρκετές από τις μικροδομικές διαστάσεις. Αυτές οι εξισώσεις είναι συνεπείς με τη μείωση της εσωτερικής ενέργειας, η οποία συχνά θεωρείται ως η κινητήρια δύναμη για τη διαδικασία αποικοδόμησης. Η μηχανική απόκριση του υποβαθμισμένου υλικού προσομοιώνεται και υπάρχει επαρκής συμφωνία με πειραματικά παρατηρούμενες τάσεις. Τέλος, η δυνατότητα Multiscale αποδεικνύεται με την εφαρμογή του μοντέλου σε ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων αεριοστροβίλου. Αυτό δείχνει ότι οι αλλαγές στη μικροδομή επηρεάζουν σημαντικά τη μηχανική απόκριση των εξαρτημάτων αεριοστροβίλων.--