-multísis Modelado de monoporalizaciones de cristal único para turbinas de gas Las turbinas de gas se utilizan ampliamente para la generación de energía y para la propulsión de aviones y buques. Sus partes más severamente cargadas, las cuchillas del rotor de la turbina, se fabrican a partir de superalloys de un solo cristalníquel-base. El comportamiento superior de alta temperatura de estos materiales se atribuye a la microestructura compuesta de dos-Phase que consiste en un G&matrix (NI) que contiene una fracción de volumen grande de partículas G#--39;-(NI3AL). Durante el servicio, los precipitados inicialmente cuboidales evolucionan a las placas alargadas a través de un proceso de difusión-based llamado rafting. En este trabajo, se desarrolla un marco constitutivo micro-mecánico que explica específicamente la morfología microestructural y su evolución. En el enfoque multiscale propuesto, la escala de longitud macroscópica caracteriza elnivel de ingeniería en el que se aplica típicamente un cálculo de un elemento finito (FE). La escala de longitud mesoscópica representa elnivel de la microestructura atribuida a un punto de material macroscópico. En esta escala de longitud, el material se considera un compuesto de dos fases diferentes, que componen una celda unitaria dedicada. La escala de longitud microscópica refleja elnivel cristalográfico de las fases de materiales individuales. El comportamiento constitutivo de estas fases se define en estenivel. La celda unitaria propuesta contiene regiones de interfaz especiales, en las que se supone que los gradientes de la deformación de plástico se concentran. En estas regiones de la interfaz, se desarrollan las tensiones de la espalda inducidas por la tensión, así como las tensiones que se originan en la maldición de la celosía entre las dos fases. El tamaño limitado de la célula unitaria y las simplificaciones micromecánicas hacen que el marco sea particularmente eficiente en un enfoque multiescalo. La respuesta de la célula unitaria se determinanuméricamente a unnivel de punto de material dentro de un código FE macroscópico, que es computacionalmente más eficiente que una discretización de células de la unidad basada en FE detallada. El comportamiento constitutivo de la fase de matriz se simula mediante el uso de un modelo de plasticidad de cristal de gradiente de cepano-local. En este modelo, las distribucionesnonuniformes de las dislocaciones geométricamentenecesarias (GND), inducidas por gradientes de tensión en las regiones de la interfaz, afectan el comportamiento de endurecimiento. Además, específicamente para el material de dos-Phase en interés, la ley de endurecimiento contiene un término de umbral relacionado con el estrés de Orowan. Para la fase de precipitado, los mecanismos de precipitación de cizallamiento y recuperación IV resumen se incorporan en el modelo. Además, se implementa el comportamiento típico de rendimiento anómalo de Ni3al-intermetallic y otros efectosno-SCHMID y se demuestra su impacto en la respuesta mecánica de SuperAlloy. A continuación, se propone un modelo de daño que integra el tiempo de tiempo-dependiente y cíclico en una regla de daños-incrementales en general aplicable. Se introduce un criterio basado en la tensión de Orowan para detectar la reversión de deslizamiento en elnivel microscópico y la acumulación de daños cíclicos se cuantifica utilizando el mecanismo de inmovilización del bucle de dislocación. Además, la interacción entre la acumulación de daños cíclicas y de dañosdependientes se incorpora en el modelo. Las simulaciones para una amplia gama de condiciones de carga muestran un acuerdo adecuado con resultados experimentales. Los procesos de rafting y acosamiento se modelan definiendo las ecuaciones de evolución para varias de las dimensiones microestructurales. Estas ecuaciones son consistentes con una reducción de la energía interna, que a menudo se considera como la fuerza motriz para el proceso de degradación. La respuesta mecánica del material degradado se simula y se encuentra un acuerdo adecuado con las tendencias observadas experimentalmente. Finalmente, la capacidad multipcale se demuestra aplicando el modelo en un análisis de elementos finitos de blade de turbina de gas. Esto muestra que los cambios en la microestructura afectan considerablemente la respuesta mecánica de los componentes de la turbina de gas.