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公开(公告)号：CN103886163B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201410147512.0
申请日：2014-04-14
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明涉及一种涡轮叶片热障涂层的有限元模型网格划分方法，所述的网格划分在有限元软件ABAQUS中进行，包括以下步骤：一、将建好的涡轮叶片热障涂层有限元模型切分为叶身和榫头两部分；二、对叶身部分进行网格划分：(1)添加辅助线连接同一个倒角处所有分层倒角的边界点，得到一条垂直于界面的直线；(2)布置种子，首先按尺寸整体布置种子，然后再将厚度方向的辅助线按照数目重新布置种子；(3)选择六面体扫略网格，对这部分进行网格的划分；三、对榫头部分进行网格划分。本发明方法简单可行，仅用有限元软件ABAQUS即可完成，保证网格质量的同时，极大地提升了网格划分的速度。
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公开(公告)号：CN105205223A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510535275.X
申请日：2015-08-27
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供了一种建立含缺陷的材料模型的有限元建模方法，该方法选用数学软件、建模软件和有限元分析软件等软件相结合，建立二维或三维含大量随机分布孔隙或裂纹的材料模型：在数学软件中编写代码建立材料的数据模型；在建模软件中进行缺陷的处理；在有限元分析软件中进行模拟计算并分析结果。本方法能解决在有限元分析软件中建立含随机分布缺陷材料模型较为困难的问题，通过简化材料中含有的大量缺陷、编写合理的脚本文件、建立各软件之间的接口，实现将含大量缺陷的材料模型导入到有限元分析软件中进行模拟计算，方便相关科研人员的掌握和使用。
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公开(公告)号：CN105046023A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510534531.3
申请日：2015-08-27
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种涂有热障涂层的器件的工况模拟方法，其包括如下步骤：S1.建立含有涂层分界面且涂有热障涂层的器件的几何模型；S2.建立所述几何模型相对应的固体域计算模型；S3.建立与步骤S1中所述几何模型相对应的外流场模型；S4.对所述外流场模型进行流体前分析处理，生成流体域计算模型；S5.得到涂有热障涂层的器件的温度场数据和应力场数据；S6.生成涂有热障涂层的器件的外表面温度场和应力场分布图。本发明的模拟方法既能够准确模拟外流场流体的运动，以保证温度场的准确性，又能在充分考虑器件的几何复杂程度的情况下，准确模拟结构热应力的变化，大大降低了研究热障涂层在高温服役环境下的破坏机理的成本，具有良好的经济效益。
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公开(公告)号：CN104063902A
公开(公告)日：2014-09-24
申请号：CN201410279062.0
申请日：2014-06-22
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明提出了一种基于材料真实微观组织结构的有限元建模方法，该方法通过对SEM扫描图片进行各种数字图像技术处理，并经过由位图到矢量图的转化，可以将真实微观结构映射到二维有限元模型中。本发明利用阈值分割，灰度处理，二值化处理，反复开关闭合操作，位图转化为矢量图的技术，可以将图像中所表现的缺陷或者增强体清楚的与基体分割开来，并且可以在有限元软件中分开定义其属性。本发明直接通过SEM图像构建出精度较高的真实微观结构的有限元模型，将数字模型向真实结构靠拢，提高了有限元模型在计算过程，以及计算结果中的真实性！本发明可以广泛运用在考虑缺陷，或者异质材料性能评判的优化设计领域。
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公开(公告)号：CN103439413A
公开(公告)日：2013-12-11
申请号：CN201310341961.4
申请日：2013-08-07
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 一种热障涂层损伤模式自动识别的声发射信号分析方法，属于热障涂层失效无损实时检测技术领域。采集热障涂层的损伤声发射信号；对声发射信号进行小波包变换，提取小波能谱系数作为模式识别的特征参数；建立BP神经网络分类系统，对BP网络进行训练，得到训练好的BP网络；提取待识别的声发射信号小波能谱系数，输入给训练好的BP网络，识别出声发射信号的损伤模式；统计每一损伤声发射事件数，得出各种损伤声发射信号数与外加载荷的关系曲线。本发明对失效过程进行实时或原位的无损检测，为正确的理解其失效行为提供直接的依据和指导。本发明能准确识别出热障涂层不同损伤模式的声发射信号，对实现热障涂层失效过程的实时检测具有重大意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103235884A
公开(公告)日：2013-08-07
申请号：CN201310142934.4
申请日：2013-04-23
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 一种基于JC算法的热障涂层界面氧化失效可靠性评估方法，属于热障涂层材料的可靠性分析技术领域。建立热障涂层的失效准则确立其极限状态方程，分析状态方程中各参量的随机统计特性；设定各参量的初始验算点，将功能函数在验算点进行一阶泰勒展开，迭代计算出最优验算点，输出该失效模式的一阶失效概率；当功能函数非线性程度较高时，将功能函数在验算点处进行二阶泰勒展开，计算二阶失效概率；拟合失效概率和各参量的二次函数，计算各参量的敏感性因子。本发明借鉴工程可靠性分析的JC算法，能够简单、快速、定量地评估热障涂层的可靠性，还可根据敏感性因子来分析各参量对热障涂层失效的影响程度，对热障涂层的可靠性评估具有重大意义。
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公开(公告)号：CN103091237A
公开(公告)日：2013-05-08
申请号：CN201310009155.7
申请日：2013-01-10
Applicant: 湘潭大学
IPC: G01N17/00
Abstract: 一种模拟热障涂层高温、冲蚀、腐蚀服役环境的喷枪装置，属于热障涂层服役环境模拟装置领域。该装置在高温火焰喷枪内除有火焰通道、冷却通道外，还包含有冲蚀颗粒输入系统和腐蚀物质输入系统以及点火系统；高温火焰喷枪的移动由伺服电机控制；所述冲蚀颗粒输入系统利用压缩空气将颗粒冲入喷枪内的冲蚀颗粒通道。本发明能够模拟高性能航空发动机内温度的交变循环、硬质颗粒的反复冲击、腐蚀气体的不断侵蚀等单一或任意两种或三种服役环境，解决了现有热障涂层环境模拟装置只能模拟单一服役环境以及未加入硬质颗粒冲蚀的缺陷，为有效评估高温部件在高温热循环、冲蚀和腐蚀一体化的服役环境下的疲劳失效过程及失效机理提供了重要的实验平台。
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公开(公告)号：CN103063534A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201310009271.9
申请日：2013-01-10
Applicant: 湘潭大学
IPC: G01N3/56
Abstract: 一种模拟和实时测试涡轮叶片热障涂层冲蚀的试验装置，属于特殊服役环境模拟装置领域。试验装置包括冲蚀颗粒输入系统、试验测试平台、温度测试系统、声发射无损检测系统、控制平台等。在试验测试平台(1)上安装有竖直的固定轴(101)；固定轴与水平方向的支撑轴连接。本发明能模拟高性能航空发动机内硬质颗粒在气流的带动下对涡轮叶片热障涂层反复冲击的冲蚀服役环境，通过控制冲蚀粒子的冲蚀速度、角度、大小等参数实现涂层在服役过程中遭受不同硬质颗粒的冲蚀过程，并同步实现对试样的温度、表面形貌图像演变、界面氧化等数据实时测试和分析。该装置可为有效评估涡轮叶片涂层在特殊服役环境下的冲蚀失效过程及失效机理提供重要的实验平台。
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公开(公告)号：CN103018160A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210528158.7
申请日：2012-12-10
Applicant: 湘潭大学
IPC: G01N19/04
Abstract: 本发明涉及一种定量表征薄膜材料界面结合性能的屈曲测试方法及装置，属于实验力学和材料力学性能表征技术领域。本发明通过万能材料试验机对试样进行轴向的单轴压缩，并记录试样的应力应变数值，同时通过CCD相机对加载过程试样的横截面进行同步的实时观测，并实时记录屈曲过程中的临界应力，挠度以及裂纹长度等剥离特征，建立涂镀层-基底应力应变历史与剥离特征之间的关系来表征涂镀层-基底的界面结合性能。本发明装置的CCD相机、监视器、图像处理卡、计算机、数据处理卡、载荷传感器和万能材料试验机顺次相连。本发明具有原理简单、试样制备简单、模型清晰、易于操作等优点。
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公开(公告)号：CN101762452B
公开(公告)日：2012-06-20
申请号：CN201010000151.9
申请日：2010-01-06
Applicant: 湘潭大学
IPC: G01N17/00
Abstract: 本发明属于高温部件检测设备领域，具体涉及的是一种用于模拟和实时测试高温部件热疲劳失效的试验装置。装置主要包括：高温燃气双向加热系统、实时温度测试采集系统、冷却系统、ARAMIS非接触式三维变形测试系统、PCI-2声发射无损检测系统、1260+1296型材料电性能交流阻抗谱测试系统、试验控制平台等。该装置能够模拟高性能航空发动机内温度交变循环的热疲劳工作环境，并同步实现对试样的温度、温度梯度、表面形貌图像演变、三维变形场、三维位移场、界面氧化层及其增厚规律、热疲劳裂纹萌生与扩展、冷却气流量等数据实时测试和分析。该装置可为有效评估高温部件在高温热循环环境下的疲劳失效过程及失效机理提供重要的实验平台。
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