|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
О МЕТОДЕ ОЦЕНКИ РЕСУРСА ЛОПАТОЧНОГО АППАРАТА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ АСИММЕТРИЧНОМ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ ЦЕНТРОБЕЖНЫМИ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ СИЛАМИстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАКДата последнего поиска статьи во внешних источниках: 1 февраля 2021 г.
- Автор: Завойчинская Э.Б.
- Журнал: Математическое моделирование и численные методы
- Номер: 1 (25)
- Год издания: 2020
- Первая страница: 45
- Последняя страница: 63
- DOI: 10.18698/2309-3684-2020-1-4563
- Аннотация: Одной из современных задач оценки ресурса и безопасной эксплуатации турбин икомпрессоров в газо- и паротурбостроении является исследование закономерностей стохастического процесса зарождения и развития усталостных микро- имакротрещин в конструкциях лопаточного аппарата при эксплуатационномнагружении в условиях многоцикловой и гигацикловой усталости. Экспериментально обнаруживается, что микро- и макротрещины возникают перпендикулярно оси лопатки в корневом сечении в зоне концентрации напряжений от изгибныхформ вынужденных резонансных колебаний. В общем виде осевое напряжение влопатке может быть представлено в виде суммы постоянной составляющей идискретного спектра с набором амплитуд и сдвигами фаз между компонентами.В данной работе рассматривается асимметричное одночастотное осевое нагружение лопатки с постоянной составляющей напряжения, определяемой по известным соотношениям для упругой консольной балки как максимальное значениесуммы растягивающего напряжения от центробежных сил и изгиба от аэродинамических сил в месте их приложения, и амплитудой, определяемой из известногорешения задачи изгиба при различных прогибах упругой балки, жестко закрепленной в обод диска без связей. Предлагаемый метод оценки ресурса лопаток при таком нагружении основывается на теории масштабно-структурного разрушенияматериала, согласно которой стохастический процесс усталостного разрушениярассматривается на шести масштабно-структурных уровнях, отвечающих разным стадиям эволюции материала по различным физическим механизмам. Строится иерархическая система определяющих соотношений для вероятности разрушения на микро-, мезо- и макроуровнях. В качестве переменной выбираетсяамплитуда напряжения, а материальные функции определяются по данным стандартных испытаний на усталостную прочность с учетом результатов структурных исследований развития хрупких трещин и в зависимости от параметраасимметрии цикла. Проводится идентификация базовых констант для материалов, не имеющих предела выносливости, в областях многоцикловой и гигацикловойусталости. Строятся кривые усталости по уровням дефектности. Метод расчета подтверждается сравнением полученных теоретических результатов с известными данными. Обсуждаются результаты исследований для лопаток из алюминиевого сплава ВД17 и никелевого сплава ЖС6К.
- Добавил в систему: Завойчинская Элеонора Борисовна
Прикрепленные файлы
| № | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | pdf_03_Zavojchinskaya_E_B.pdf | pdf_03_Zavojchinskaya_E_B.pdf | 891,1 КБ | 17 декабря 2020 [Elen] |