Flerskalig modellering av enstaka Crystal Superlegeringar för Gasturbiner används i stor utsträckning för elproduktion och för drift av luftfartyg och fartyg.Deras mest belastade delar, turbrotorbladen, är tillverkade av superlegeringar av en kristall-nickelbas.Det överlägsna högtemperaturbeteendet hos dessa material beror på tvåfasens sammansatta mikrostruktur bestående av en g-matris (Ni) som innehåller en stor volymfraktion av g och_.39;- partiklar (Ni3Al).Under drift utvecklas de initiala kubiska fällningarna till avlångna plattor genom en diffusionsbaserad process som kallas flottning.I detta arbete utvecklas en mikromekanisk konstituerande ram som särskilt svarar för den mikrostrukturella morfologin och dess utveckling.I den föreslagna flerskaliga metoden karakteriseras den makroskopiska längdskalan den tekniska nivå på vilken en beräkning av ett begränsat element (FE) normalt tillämpas.Den mesoskopiska längdskalan representerar den mikrostruktur som tillskrivs en makroskopisk materialpunkt.I denna längdskala betraktas materialet som en förening av två olika faser, som utgör en separat konstruerad enhetscell.Den mikroskopiska längdskalan återspeglar den kristalligrafiska nivån för de enskilda materialfaserna.Det konstituerande beteendet i dessa faser definieras på denna nivå.Den föreslagna enhetscellen innehåller särskilda gränssnittsregioner, där plastiska stamgradienter antas vara koncentrerade.I dessa gränssnittsregioner utvecklas belastningsgraden på grund av stamlutning och påfrestningar som härrör från feltändningen mellan de två faserna.Den begränsade storleken på enhetscellen och de mikromekaniska förenklingarna gör ramverket särskilt effektivt i en flerskalig strategi.Enhetens cellsvar bestäms numeriskt på en materialpunktnivå inom en makroskopisk FE-kod, som är datormässigt mycket effektivare än en detaljerad separat FE-baserad enhetscell.Det konstituerande beteendet i matrisfasen simuleras genom att man använder en icke-lokal stamgradient kristallplasticitetsmodell.I denna modell påverkar icke-enhetlig fördelning av geometriskt nödvändiga förskjutningar (GND), som orsakas av stamgradienter i gränssnittsregionerna, härdningsförmågan.Dessutom innehåller lagstiftningen om skärpning, särskilt för det material i två faser som är av intresse, en tröskelmärkning som är knuten till Orowans stress.För nederbördsfasen är mekanismerna för utfällning och återhämtning iv Sammanfattande klättring inbyggd i modellen.Dessutom genomförs det typiska avvikande avkastningsbeteendet hos Ni3Al-intermetallics och andra icke-Schmideffekter, och deras inverkan på superlegeringens mekaniska svar visas.Sedan föreslås en skademodell som integrerar tidsberoende och cykliska skador i en allmänt tillämplig tidsrelaterad skaderegel.Ett kriterium som baseras på orowankressen införs för att upptäcka glidreversering på den mikroskopiska nivån, och den cykliska skadeackumuleringen kvantifieras med hjälp av immobiliseringsmekanismen för slingan i dislokation.Dessutom ingår interaktionen mellan cyklisk och tidsberoende skadeackumulering i modellen.Simuleringar för ett brett spektrum av belastningsförhållanden visar att försöksresultaten är tillfredsställande.Processerna för flottning och koassning modelleras genom att man definierar evolutionsekvationer för flera av de mikrostrukturella dimensionerna.Dessa ekvationer överensstämmer med en minskning av den interna energin, som ofta anses vara drivkraften för nedbrytningsprocessen.Det försämrade materialets mekaniska respons simuleras och tillfredsställande enighet uppnås med experimentellt observerade trender.Den multiskaliga kapaciteten påvisas slutligen genom att modellen används i en analys av finändliga element med gasturbinsklad.Detta visar att förändringar i mikrostrukturen avsevärt påverkar den mekaniska reaktionen hos gasturbinmomponenterna.