ansys高溫合金材料的案例
腐蝕頂刊《Corrosion Science》：合金材料的高溫水腐蝕研究！
近期，中國科學(xué)院近代物理所科研人員在合金材料的高溫水腐蝕和輻照/腐蝕研究方面取得進展。
近代物理所核能工程材料室的研究人員針對超臨界水冷反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料面臨的強輻照和高溫高壓水腐蝕環(huán)境，自主設(shè)計和建造了高溫高壓水動態(tài)腐蝕實驗裝置，用于反應(yīng)堆候選結(jié)構(gòu)材料的高溫水腐蝕和輻照/腐蝕模擬研究。該裝置運行的最高溫度為700 ℃、最高壓力為10 MPa、最快水流速為10 m/s、最低氧濃度為5 ppb。
圖1:高溫高壓水動態(tài)腐蝕裝置示意圖（劉超/圖）
利用蘭州重離子加速器（HIRFL）等裝置提供的重離子束和高溫高壓水動態(tài)腐蝕裝置，科研人員開展了超臨界水冷堆候選材料——SIMP和T91鐵素體/馬氏體鋼的高溫水腐蝕動力學(xué)及輻照/高溫水腐蝕行為研究。
結(jié)果表明，SIMP鋼比T91鋼具有更好的抗水腐蝕性能。研究還發(fā)現(xiàn)流速增強腐蝕現(xiàn)象以及流速對氧化膜的組成結(jié)構(gòu)有顯著影響。重離子輻照/高溫高壓水腐蝕實驗結(jié)果證實，輻照導(dǎo)致材料腐蝕速率顯著增大。根據(jù)實驗結(jié)果，科研人員對材料的高溫水腐蝕行為及其在輻照環(huán)境下抗腐蝕性能退化的機制進行了探討。
這些成果為先進水冷堆候選材料的快速篩選和評價提供了重要的研究平臺、實驗方法和科學(xué)數(shù)據(jù)。
展開 高溫合金材料及標準化發(fā)展規(guī)劃（轉(zhuǎn)自材易通）
近年來，我國科技人員解決了高溫合金熱變形加工中存在的關(guān)鍵性問題，在許多高難度變形高溫合金構(gòu)件的制造研發(fā)中取得了重大成果，其中有我國自主研發(fā)的GH4169變形高溫合金。
（2）鑄造高溫合金
這是一類通過鑄造的方法，直接加工所需構(gòu)件的高溫合金材料，具有合金化程度高、抗蠕變性能好等特點。近年來，用于航空發(fā)動機的材料已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)換為鑄造高溫合金，其中高溫合金K403具備優(yōu)良的鑄造性能，可制造復(fù)雜的精鑄件。
（3）粉末高溫合金
這是一類以精細金屬粉末為原料，采用熱等靜壓和等溫鍛造等方法加工而成的高溫合金材料。粉末高溫合金解決了傳統(tǒng)高溫合金偏析嚴重、成型困難等問題，具有屈服強度高、晶粒細小、疲勞性能優(yōu)異等特點，例如我國自主研發(fā)生產(chǎn)的FGH96合金是生產(chǎn)航空發(fā)動機的渦的首選材料。
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按基體元素分
（1）鐵基高溫合金
該類高溫合金以鐵(Fe)為主要基體，并加入了不同比例的鎳(Ni)、鉻(Cr)等合金元素，制造成本較低，多用于工作溫度低的環(huán)境，如使用溫度較低的燃氣機的渦，以及一些承力件和緊固件。如圖所示為鐵基合金GH1311的金相組織。從圖中可以看出，鐵基高溫合金的顯微組織由一些等軸狀的多邊形晶粒構(gòu)成，屬于典型的奧氏體結(jié)構(gòu)，保證了鐵基高溫合金具有足夠的強度和一定的韌性。
展開 《中國航空材料手冊》第2卷.變形高溫合金.鑄造高 第10卷
《中國航空材料手冊》第2卷.變形高溫合金.鑄造高 第10卷
《中國航空材料手冊》第10卷.pdf
《中國航空材料手冊》第2卷.變形高溫合金.鑄造高.pdf
基于ANSYS/LS-DYNA的鎂合金材料某無人機滑橇式起落架的跌落分析
目前，市場上廣泛使用的起落架制作材料為鋁合金，但是鋁合金起落架在使用過程中由于其具有質(zhì)量高的特點會給無人機帶來很多不必要的動能損耗。因此，設(shè)計一款輕量化的起落架來降低起落架質(zhì)量和提高飛行時間，從而達到增加無人機的續(xù)航時間的目的，顯得很有必要。我國是鎂資源生產(chǎn)大國，近年來對鎂合金的研究越來越深入，由于其很高的比強度和比剛度被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域中[3,4]。使用鎂合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋁合金材料作為起落架的制作材料，將會有很大的研究價值和應(yīng)用市場。
課題組以某型號的植保無人機起落架為研究對象，通過有限元軟件ANSYS對起落架在滿載工況下進行靜力分析，驗證了鎂合金作為起落架制作材料的基本可行性。并對其不同載荷和跌落速度進行跌落仿真分析，進一步驗證了其作為起落架制作材料的可行性[5,6]。
1 無人機起落架的模型建立
1.1 起落架結(jié)構(gòu)分析
某小型植保無人機滿載質(zhì)量為33 kg，降落時允許最大下沉速度為3 m/s，起落架要有足夠的強度滿足此要求。選擇的材料為稀土鎂合金，材料參數(shù)如表1所示。
表1 材料及參數(shù)
1.2 網(wǎng)格的劃分
網(wǎng)格劃分屬于有限元分析前處理階段中的必不可少的一環(huán)，并且也是十分重要的一個階段，比如網(wǎng)格尺寸大小的確定對計算的精度影響較大。本研究采用四面體主導(dǎo)的方法進行網(wǎng)格劃分，單元尺寸為3mm，網(wǎng)格節(jié)點數(shù)為115 995，單元格數(shù)量為60 211，模型網(wǎng)格劃分圖如圖1所示。
圖1 網(wǎng)格劃分圖
2 起落架跌落仿真
網(wǎng)格劃分和部分設(shè)置與上文一致，在UG中新建一個平面為地面，在材料屬性中定義地面為混凝土，定義剛度行為為剛性。
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