Wieloskalne modelowanie pojedynczych Crystal Superstopów dla gazu turbinowego ostrza gazowe turbiny gazowe są szeroko wykorzystywane do wytwarzania energii oraz do napędu statków powietrznych i wodnych.Ich najbardziej obciążone części, wirniki turbinowe, są wytwarzane z jednokrystalicznych nadstopów niklu.Nadrzędne zachowanie wysokich temperatur tych materiałów przypisuje się dwufazowej strukturze złożonej składającej się z g-matrycy (Ni) zawierającej dużą frakcję objęto ściową g&do3539;- cząstek (Ni3Al).Podczas eksploatacji opady kwaśne ewoluują do wydłużonych płyt poprzez proces dyfuzji zwany spływem.W pracy opracowano mikromechaniczne ramy konstrukcyjne, które konkretnie uwzględniają morfologię mikrostrukturalną i jej ewolucję.W proponowanym podejściu wieloskalowym makroskopowa skala długości określa poziom inżynierii, na którym zazwyczaj stosuje się obliczenie elementu skończonego (FE).Skala długości mezoskopowej reprezentuje poziom mikrostruktury przypisany makroskopowemu punktowi materiałowemu.Na tej długości materiał jest uważany za związek dwóch różnych faz, składający się z dedykowanej komórki jednostkowej.Mikroskopijna skala długości odzwierciedla poziom krystalograficzny poszczególnych faz materiałowych.Na tym poziomie definiuje się podstawowe zachowania tych faz.Proponowana komórka jednostkowa zawiera specjalne obszary interfejsu, w których zakłada się koncentrację stopni szczepu z tworzyw sztucznych.W tych rejonach interfejsu powstają naprężenia gradientu wywołane naprężeniami pleców, a także naprężenia pochodzące z przesunięcia kraty pomiędzy dwoma fazami.Ograniczona wielkość komórki jednostkowej oraz uproszczenia mikromechaniczne czynią ramy szczególnie skuteczne w podejściu wieloskalowym.Reakcja komórki jednostkowej jest określana numerycznie na poziomie punktu materiałowego w ramach makroskopowego kodu FE, który jest znacznie bardziej efektywny obliczeniowo niż szczegółowa dyskrecja komórki jednostki opartej na FE.Konstruktywne zachowanie fazy macierzowej jest symulowane przy użyciu modelu plastyczności kryształów o innym poziomie niż lokalne.W tym modelu nieregularne rozmieszczenie niezbędnych geometrycznie przemieszczeń (GND), wywołane przez gradienty naprężeń w regionach interfejsu, wpływają na zachowanie utwardzania.Ponadto, w szczególności w odniesieniu do materiału dwufazowego będącego przedmiotem zainteresowania, ustawa o utwardzaniu zawiera termin progowy związany ze stresem Orowan.W przypadku fazy opadów w modelu włącza się mechanizmy ścinania i odzysku osadu iv Podsumowanie.Ponadto wdrożono typowe nietypowe zachowanie wydajności Ni3Al-intermetallics i innych działań innych niż Schmid i wykazano ich wpływ na reakcję mechaniczną superstopu.Następnie proponuje się model uszkodzenia, który integruje uszkodzenia zależne od czasu i cykliczne do powszechnie stosowanej zasady przyrostu czasu.Wprowadza się kryterium oparte na naprężeniu Orowan w celu wykrycia odwrócenia poślizgu na poziomie mikroskopowym, a cykliczne nagromadzenie uszkodzeń jest określane ilościowo za pomocą mechanizmu unieruchomienia pętli przemieszczenia.Ponadto w modelu uwzględniono interakcję między cykliczną a zależną od czasu akumulacją szkód.Symulacje dla szerokiego zakresu warunków obciążenia wykazują odpowiednią zgodność z wynikami doświadczalnymi.Procesy spływu i ordynacji są modelowane poprzez zdefiniowanie równań ewolucji dla kilku wymiarów mikrostrukturalnych.Te równania są zgodne z redukcją energii wewnętrznej, która jest często uważana za siłę napędową procesu degradacji.Symulowana jest reakcja mechaniczna zdegradowanego materiału, a wraz z doświadczalnie zaobserwowanymi tendencjami znajduje się odpowiednia zgodność.Wreszcie, wieloskalna zdolność jest wykazywana poprzez zastosowanie modelu w analizie skończonych element ów łopatki gazowej.Pokazuje to, że zmiany w strukturze mikrostruktury znacznie wpływają na mechaniczną reakcję elementów turbiny gazowej.