摘要：在航空航天、石油化工与能源动力等诸多领域,关键机械装备的长寿命高可靠运行需求与其严苛服役环境之间的矛盾日益凸显。一方面,基于单一损伤或失效模式的寿命设计方法无法涵盖多损伤交互模式和多尺度的损伤特性;另一方面,经典连续损伤理论无法很好地满足工程设计的需求。为了提高损伤理论的工程适用性和泛用性,工程损伤理论立足于机械装备的本质安全保障,在揭示材料性能退化和载荷变化等基础上,建立累积损伤-损伤阈值干涉准则以实现精准的寿命设计;评估机械装备服役过程中的损伤状态和剩余寿命,以支撑机械装备服役阶段的运维决策与管理。介绍工程损伤理论的科学内涵、梳理过去的发展历程并展望了未来的关键挑战。对应工程损伤理论的三个核心原则,重点回顾力学性能退化的损伤测试技术、考虑多机制交互的损伤评定方法以及面向工程对象的应用载体等方面的研究进展。在大数据的时代背景下,进一步研判了工程损伤理论在寿命管理发展方向上的机遇与挑战,以期实现数据驱动和物理损伤的深度融合,突破关键工程机械装备“损伤理论-信息科学-寿命设计-健康管理”的技术闭环瓶颈难题。

摘要：重大工程领域中的高端装备通常在复杂载荷和严苛环境下服役,其中材料性能、多物理场载荷、环境和复杂几何特征等方面的因素给机械结构强度设计和服役安全评估带来了巨大挑战。针对服役环境下材料和结构性能测试问题,开展严苛环境高温力学试验技术研究,从而服务于核电、航空航天和化工能源等领域内关键高温部件的自主设计与制造。高温力学试验技术依赖于高温力学试验装置,我国于20世纪80年代开始大规模研制严苛环境下国产高温力学试验装备。重点阐述了国产严苛环境高温力学试验装备的发展历程,总结论述了严苛环境高温力学试验装备整体技术框架,详细分析严苛环境高温力学试验装备所涉及的4类关键技术,并介绍4类典型严苛环境国产高温力学试验装置及特点,最后对未来突破更加苛刻条件下的材料高温力学试验技术进行展望。

摘要：诸多领域中的结构部件长期在高温变载的严苛环境下运行,其服役过程伴随着严重的蠕变疲劳交互作用。面向高温结构长寿命、高可靠服役的迫切需求,蠕变疲劳寿命设计方法日益受到了业界学者们的高度关注。介绍蠕变疲劳交互作用机理,总结复杂蠕变疲劳加载波形下的微观损伤机制。在材料层面,回顾了基于不同理论体系的蠕变疲劳寿命预测方法。在结构层面,重点阐述了多轴应力对蠕变和疲劳损伤的影响并介绍了基于蠕变疲劳损伤交互图的寿命设计方法。此外,介绍从蠕变疲劳裂纹萌生到扩展的蠕变疲劳可靠性分析方法。最后,对本领域今后的发展方向进行了展望。

摘要：航空发动机、燃气机、发电机等装置在服役过程中承受着严重的蠕变-疲劳交互作用,这对部件的寿命设计提出了新的要求。基于跨尺度建模方法,实现了非连续结构的蠕变-疲劳损伤评估和寿命预测。在宏观尺度上,结合非统一循环本构方程和蠕变-疲劳损伤模型,确定非连续结构在蠕变-疲劳过程中的危险位置;在微观尺度上,借助晶体塑性理论,描述该危险位置处的微观力学行为和损伤演化规律。为验证提出的多尺度建模方法的可行性,对含孔结构进行一系列蠕变-疲劳试验,结果发现预测的裂纹萌生寿命与试验结果一致。最后,将这种多尺度建模方法运用到某型涡轮盘的损伤评定。

摘要：基于循环弹塑性本构模型(考虑Chaboche随动强化演化律)、应变强化蠕变本构模型和对先进蠕变-疲劳损伤模型的结构拓展,建立了预测航空涡轮盘在循环热-机蠕变-疲劳载荷谱下的蠕变-疲劳行为的数值流程,实现了对某型涡轮盘的蠕变-疲劳寿命的模拟和设计。结果表明:该涡轮盘在4 h巡航的服役过程中蠕变-疲劳损伤危险区主要集中在榫槽底部,靠近榫槽的盘缘和盘体的形状突变区;榫槽端由于温度较高,应力集中程度也高,总损伤最大,呈现蠕变损伤主导的情况;盘心区温度较低主要以疲劳损伤为主;涡轮盘最大损伤随单次飞行的巡航时间而增加,并逐渐从疲劳主导过渡到蠕变主导。论文研究成果可为航空发动机涡轮盘的长寿命、高可靠设计提供重要参考。

摘要：针对导航对抗环境下干扰源等难以检测和排查的问题,给出了卫星导航干扰源空地协同测向定位系统设计方案和干扰源查找流程,对该系统采用的空间谱估计和相关干涉仪结合的多干扰源测向技术进行了仿真分析,对该系统进行了实际的测试验证.测试结果表明:车载干扰测向定位系统可同时测向的同频多干扰源数量为4个,测向均方根误差(RMSE)精度为1.4°,系统定位精度为5%,在R以内(R为干扰源与检测点之间的距离),可以满足实际使用需求.

摘要：以航空发动机涡轮盘为代表的关键热端部件在服役过程中伴随着严重的蠕变-疲劳载荷交互作用,这一直是高温结构寿命设计中的难题。然而我国对航空发动机高温热端部件蠕变-疲劳性能预测的研究起步较晚,尚未构建相对完整的材料、理论和方法体系,对结构强度与可靠性的预先研究没有更为清晰的认识。围绕这一问题,本文通过大量试验探究了国产镍基高温合金GH4169在650℃下的蠕变-疲劳宏观力学行为、从微观尺度揭示了载荷相关的蠕变-疲劳损伤机理。

摘要：以航空发动机涡轮盘为代表的关键热端部件在服役过程中伴随着严重的蠕变-疲劳载荷交互作用,这一直是高温结构寿命设计中的难题。然而我国对航空发动机高温热端部件蠕变-疲劳性能预测的研究起步较晚,尚未构建相对完整的材料、理论和方法体系,对结构强度与可靠性的预先研究没有更为清晰的认识。