Многомащабното моделиране на единични кристални свръхсплави за газови турбини турбини газови турбини се използват широко за производство на енергия и за задвижване на въздухоплавателни средства и плавателни съдове.Най-тежко натоварените им части, турбинни роторни остриета, са произведени от еднокристални свръхсплави на никелова основа.Поведението на тези материали при висока температура се отдава на двуфазната съставна структура, състояща се от g-матрица (Ni), съдържаща голяма обемна фракция от g&\35;- частици (Ni3Al).По време на служба първоначално кубидните утайки се превръщат в удължени плочи чрез процес на дифузия, наречен рафтинг.В тази работа се разработва микромеханична конституционна рамка, която конкретно отчита морфологията на микроструктурната структура и нейното развитие.При предложения многомащабен подход макроскопският мащаб на дължина характеризира инженерното равнище, на което обикновено се прилага изчисление на финит елемент (FE).Мащабът на мезоскопската дължина представлява нивото на микроструктурата, приписвано на макроскопска точка на материал.В този мащаб материалът се счита за съединение от две различни фази, които съставляват посветително проектирана единична клетка.Скалата за микроскопична дължина отразява кристалиографското ниво на отделните етапи на материала.Формативното поведение на тези фази се определя на това равнище.Предложената единична клетка съдържа специални интерфейсни зони, в които се приема, че са концентрирани градиентите на щама от пластмаса.В тези интерфейсни райони се развиват индуцирани от деформацията напрежения напрежения на гърба, както и напрежения, дължащи се на отклонението на решетката между двете фази.Ограниченият размер на единичната клетка и микромеханичните опростявания правят рамката особено ефективна при многомащабен подход.Отговорът на единичен клетъчен модул се определя цифрово на ниво на материална точка в рамките на макроскопичен FE код, който е много по-ефикасен изчислително от подробната дискрецизация на единични клетки, базирана на FE.Конституционното поведение на матричната фаза се симулира чрез използване на неелокален модел на структурна кристализация.В този модел неравномерното разпределение на геометрично необходимите размествания (GND), предизвикано от дефанзивните градиенти в интерфейсните райони, влияе върху поведението на втвърдяване.Освен това, специално за двуфазния материал, който представлява интерес, законът за втвърдяване съдържа прагов термин, свързан със стреса от Orowan.За фазата на утаяване в модела са включени механизмите на утаяване и оползотворяване iv Резюмето изкачване.Освен това се въвежда типичното аномално поведение на добива на Ni3Al-intermetalics и други ефекти, различни от Schmid, като се демонстрира тяхното въздействие върху механичния отговор на свръхсплавта.Следва да се предложи модел на повреда, който да интегрира зависими от времето и циклични увреждания в общоприложимо правило за увеличаване на времето.Въвежда се критерий, основан на натоварването на Orowan, за да се открие промяна на подхлъзването на микроскопското ниво и цикличното натрупване на повреди се определя количествено чрез механизма за обездвижване на дислокационния цикъл.Освен това в модела се включва взаимодействието между циклично и времезависимо натрупване на щети.Симулациите за широк спектър от условия на натоварване показват адекватно съгласие с експерименталните резултати.Разработването и груботенето се моделират чрез определяне на уравненията на еволюцията за няколко микроструктурни измерения.Тези уравнения са съвместими с намаляване на вътрешната енергия, която често се счита за движеща сила за процеса на разграждане.Симулира се механичният отговор на деградирания материал и се установява подходящо съответствие с експериментално наблюдаваните тенденции.И накрая, мултимащабният капацитет се демонстрира чрез прилагане на модела в анализ на пределните елементи на газотурбинните лопати.Това показва, че промените в микроструктурата значително влияят на механичния отговор на газовите компоненти.