岳珠峰,西北工业大学教授、博导,教育部国家工科力学教学基地负责人,教育部力学教学示范中心负责人,工信部“飞行器结构完整性技术”重点实验室主任,陕西省“航空发动机结构强度与可靠性”重点实验室主任。
西北工业大学岳珠峰教授团队长期致力于飞行器设计理论及其应用、航空发动机结构完整性与结构设计、材料与结构的强度寿命及可靠性、增材制造与结构维修技术以及极端力学环境测试等领域研究,取得了系列成果,积累了丰富的试验经验。继《 飞行器先进液压管路系统流固耦合动力学与控制 》(岳珠峰 等著. 北京:科学出版社,2022.6)之后,近日团队又有《镍基单晶叶片原始疲劳质量评估》《空天飞行器材料与结构高温试验技术》《涡轮叶片本征力学性能测试及评估》3种著作由科学出版社出版。
▋《镍基单晶叶片原始疲劳质量评估》
航空发动机被誉为飞机制造业“皇冠上的明珠”,汇聚了工业领域顶级的技术成果,是精密复杂的高技术产品,是国家科技、工业和国防水平的重要体现。镍基单晶高温合金叶片是高推重比涡扇、高功重比涡轴、大涵道比商用航空发动机涡轮叶片的必选,是航空发动机中转速最快、应力最复杂、服役环境最恶劣的部件,强度寿命问题十分突出。要想整体提高航空发动机的性能,提高服役叶片的质量是关键。叶片强度容易受材料、表面加工、结构设计和载荷环境等多方面因素干扰,单一研究某一特定的因素与实际情况相距甚远。已有的结构评定方法引起的叶片断裂问题已经严重制约发动机发展和应用,要想突破这一瓶颈,除了提高材料生产和加工工艺水平,还亟待开展镍基单晶涡轮叶片失效机理、力学性能评估的深入研究。
岳珠峰 温志勋 李 飞 王建辉 钟安彪 著
北京 : 科学出版社, 2025. 3
ISBN 978-7-03-079339-3
责任编辑:杨 丹 汤宇晨
本书针对航空发动机镍基单晶高温合金材料,系统开展原始疲劳质量评估研究。在广泛调研国内外关于镍基单晶涡轮叶片材料、气膜孔结构疲劳断裂和原始疲劳评估方法等相关文献的基础上,本书从力学、材料科学和疲劳断裂可靠性的角度出发,针对镍基单晶高温合金材料存在固有缺陷与制孔初始损伤这一特性,以国产镍基单晶合金为研究对象,采用先进测试、理论构建、数值模拟相结合的方法,分析表面形貌对镍基单晶合金疲劳性能的影响,揭示不同制孔工艺下气膜孔裂纹萌生与扩展行为,建立镍基单晶裂纹材料级、模拟件级(气膜孔)原始疲劳质量评估体系和寿命预测方法,形成考虑制造初始状态的涡轮叶片可靠性分析框架,旨在为工程实践提供先进的设计理论、方法和应用技术参考。
本书相关研究得到了国家自然科学基金项目(52375158、51875461)、国家重大科技专项(2017-IV-0003-0040、J2019-IV-0011-0079)、国家资助博士后研究人员计划(GZB20240953)、中国博士后科学基金面上项目(2024M754201)、西北工业大学博士论文创新基金(CX2021068)及型号项目的资助。
▋《空天飞行器材料与结构高温试验技术》
空天飞行器具有精确定位、快速打击、强机动和强突防的优势,在飞行过程中面临非常严峻的气动加热环境。为确保长时间承受气动加热条件下飞行器主体结构及内部仪器设备的安全,必须采用高效隔热材料阻止外部热流向内部传递。同时,空天飞行器受到气动载荷作用,在飞行过程中翼、舵等姿态控制结构还会出现较大变形。高热应力与机械应力叠加,会影响空天飞行器结构性能及其承载能力,关系到空天飞行器的飞行安全。
为保证空天飞行器的服役性能,需要对相关材料和结构进行热-力耦合分析与试验研究。地面试验模拟空天飞行器服役环境下关键结构的热应力、热变形、结构热膨胀等高温力学性能变化对结构强度的影响,探究热环境和力学环境联合作用下材料的力学性能变化特征和结构的强度、刚度与稳定性。相关试验工作对考核与评估飞行器材料和结构在高温下的承载能力和安全性能具有重要意义及价值。
岳珠峰 刘付超 王佩艳 张 柯 赵 伟 著
北京 : 科学出版社, 2025. 2
ISBN 978-7-03-079905-0
责任编辑:杨丹,15502918619
本书总结团队多年来空天飞行器材料与结构高温试验方面的成果与经验。全书共5 章,系统介绍了空天飞行器及其热结构问题与高温试验技术,并按照科研试验流程对材料高温性能试验、连接高温性能试验及结构高温性能试验涉及的具体试验类型等进行详细论述。
▋《涡轮叶片本征力学性能测试及评估》
涡轮叶片是航空发动机的“第一关键件”和“性能决定件”。在航空发动机研制中,工作在高温、高压、高转速条件下的涡轮叶片,承受离心、气动、热、振动等多种载荷的共同作用,其服役环境恶劣,受力复杂,因此对其寿命和可靠性提出了更高的要求。目前,对于航空发动机涡轮叶片的小试样测试、研究和应用较少,镍基单晶合金力学行为和表征研究普遍基于单独铸造试样的试验。受到铸造及薄壁效应的影响,叶片材料的微结构、铸造缺陷等和单独铸造的试样有较大差异;同时,叶片冷却内部表面不进行机械加工,原始铸造表面质量、薄壁结构导致的薄壁尺寸效应等对疲劳性能有较大影响,即需要针对冷却叶片的材料特征和结构特征,开发冷却叶片本征力学性能的测试方法和理论模型。
岳珠峰 温志勋 王俊东 李 明 陈瑞卿 著
北京 : 科学出版社, 2025. 3
ISBN 978-7-03-079822-0
责任编辑:杨 丹 罗 瑶
本书深入研究了涡轮叶片本征力学性能测试及评估。本书针对涡轮叶片本征力学性能,系统地对涡轮叶片小试样取样方法、涡轮叶片小试样取样编码及硬件管理规则、小试样与标准试样映射关系理论,以及涡轮叶片小试样取样在叶片抗蠕变性评估、叶片剩余寿命评估、叶片排故中的应用等进行介绍,包括不同结构形式涡轮叶片的取样方法、考虑颈缩大变形的小试样单轴拉伸试验数据转化方法、考虑颈缩大变形的小试样单轴蠕变试验数据转化方法、疲劳载荷作用下的小试样与标准试样加载应变的转化关系、涡轮叶片原位取样在结构强度、剩余寿命、叶片排故等领域的应用等内容。
本书的相关研究成果已成功应用于叶片抗蠕变性评估、叶片剩余寿命评估、叶片排故等实际问题解决中,并取得了良好的应用效果,为后续的工程应用提供了基础,具有重大的实践意义。
(本文编辑:刘四旦)
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