Ett sätt att åstadkomma detta är att använda gasturbiner som bryggar över till grön energi. Dessa kan tas online eller offline på några minuter för att producera energi, vilket är en lämplig balanserare till de gröna energikällorna. De snabba förändringarna i energiproduktionen sätter hög tillförlitlighet på gasturbinskomponenterna. Dessa förändringar inför en cyklisk exponering av komponenterna vilket leder till termomekaniska utmattningsbelastningar. Vid toppbelastning utsätts komponenterna för hög temperatur i kombination med hög mekanisk belastning, därmed krypning/spänningsrelaxation.
Den ökade användningen av gasturbiner på energimarknaden ställer höga krav på effekt, effektivitet och miljö, vilket innebär att bättre livslängdsmetoder och det behövs mer realistiska modeller av material i simuleringarna under konstruktionsfasen.
Enkristallina nickelbaserade superlegeringar
Den största klassen av material som används för bladen i det första turbinsteget är enkristallina nickelbaserade superlegeringar, på grund av deras utmärkta högtemperaturegenskaper. Se Fig. 1 för en typisk mikrostruktur bild av en enkristallin superlegering. Dessa blad är tillverkade genom gjutning och under denna process uppnås aldrig en perfekt orienterad detalj, varför avvikelser i kristallorientering måste tas om hand, se Fig. 2. Det anomala elastiska och inelastiska materialbeteendet som enkristallina nickelbaserade superlegeringar innehar gör utvärderingen/designprocessen ganska komplicerad, se Fig. 3. Därför leder ofullständig kunskap om materialbeteendet ofta till användning av stora säkerhetsfaktorer som leder till konservativa konstruktioner, vilket i sin tur ger förluster i prestanda och effektivitet.
