文档介绍：学位授予日期——题目基堑窒塞塑扭遇捡盘查寇驯堡廛盆堑当查金盐簋硕士学位论文盟蛐专业技术职务塾筮垫拭遮盐垄堡逾西北工业大学作者指导教师至三氐学科ㄒ答辩日期分类号密级学校代码学号
摘要行状态下的涡轮盘、叶片及榫头一榫槽连接件进行了循环应力Ρ计算。最后,通过前述应力Ρ的分析计算结果和材料的疲劳特性,,对该发动机涡轮盘进行了疲劳损伤与寿命的计算。用两种方法得出的计算结果基本相同,表明了计算方法选择的正确性和计算结果的可靠性。针对涡轮叶片处于复杂应力状态的情了涡轮叶片的拉森一米勒寿命计算式,并基于此计算方法编写了寿命计算程序,得出的计算结果和提出的研究方法为提高发动机的可靠性和延长工作寿命提供涡轮盘与涡轮叶片是航空发动机十分重要的涡轮转子部件,承受着复杂的循环热载荷及机械载荷,为了保证发动机和飞机在服役期间的稳定性和呵靠性,追切需要对涡轮盘和叶片的强度进行计算,并对其寿命加以预测和控制。本文基于某民航发动机延寿项目的需要,对其涡轮盘和叶片的强度与寿命预估进行了研究。首先,总结了典型飞行任务剖面的压缩处理方法,针对⒍个起落循环实测载荷数据,统计了转速的雨流计数循环以及排气温度等载荷状态的持续时间,在分析了次循环对发动机造成损伤情况的基础上,去除了对循环疲劳损伤影响不大的无效幅值,得到了此民航发动机的实际工作循环载荷谱。此载荷谱是涡轮转子部件强度和寿命计算的基础,并可为以后编制该发动机的加速任务试车谱提供依据。然后,在砑肪持薪⒘舜朔⒍新峙獭⑽新忠镀娜限元分析模型。基于热弹塑性有限元和接触非线性有限元分析理论,对各个飞找出关键件的疲劳断裂危险点,确定了危险部位的应力剖面,并在此基础上根据规定的静强度准则对涡轮盘与叶片的静强度进行了校核。况,分别采用四种不同的等效应力合成准则参照对比,探索其合成方法。推导对叶片的疲劳损伤及持久寿命进行了计算。通过对此民航发动机载荷谱的研究、涡轮盘及涡轮叶片的强度和寿命计算,了一定的参考价值。关键词:涡轮盘,涡轮叶片,载荷谱,强度,疲劳损伤,寿命计算两北工业大学硕士学位论文
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第一章绪论引言同样,作为航空发动机关键部件的涡轮叶片的失效也是时有发生。上世纪飞行载荷谱是进行发动机及其零部件的寿命与强度分析计算的基础“,所航空发动枫是飞机的动力装置,为其提供飞行推力,被誉为飞机的“心脏”。在发动机服役过程中,由于不断的起动、停车以及各种飞行任务的需要,发动机各部件将承受复杂的循环载荷作用,使锝涡轮转子产生各种形式的失效破坏,特别是疲劳破坏,对发动机的安全工作造成极大的威胁¨“。随着航宅工业的发展,对发动机性能要求不断提高,推重比不断增加,使得发动机涡轮前温度和转速均不断提高,导致发动机各部件特别是涡轮转子部件在更加复杂的循环热载荷和机械载荷下工作,其疲劳失效问题越来越突出,人们日益重视对发动机强度和寿命的研究。近几十年柬,国内外对发动机强度和寿命进行了大量的工作,取得了许多进展。但是由于其问题的复杂性,还有许多问题有待于解决。涡轮盘是航空发动机的重要零部件之一,在高温、高速下工作,所承受的载荷复杂、环境严酷,一旦发生破坏性故障将导致极其严重的后果。℃的屈服强度,导致%的轮盘外径变形伸长,造成涡轮盘塑性变形过大而失效。年,.新峙淘谑猿堤ㄉ媳选、.⒍鶬级涡轮盘榫槽槽底部位自年代起就曾出现过多次裂纹故障,.⒍踔猎谏鲜兰甏挂蛭轮盘脱榫造成三起坠机的重大事故⋯。美国飞机的发动机也因二级涡轮盘低周疲劳断裂,造成畏尚惺鹿剩渲辛狡鹞R坏仁鹿省N夜嘀中秃的航空发动机,也曾发生过多起涡轮盘的低周疲劳断裂失效事件А俊S纱丝杉涡轮盘的断裂失效大多会造成严重破坏,所造成的后果往往是灾难性,轮盘的破裂碎片打穿发动机机匣后可能切断油路或操纵系统,也可能穿透油箱和座舱,对飞机和乘员的安全造成严重威胁【引。年代初,装有ㄋ贡捶⒍娜骊7苫啻纬鱿值ヌǚ⒍新忠片裂断故障】。还有,装两台一.⒍脑飞机,也由于不止一次出现单台发动机涡轮叶片断裂而使得许多飞机停飞,造成巨大的经济损失。以必须对发动机在规定的飞行任务、飞行状态和使用条件下进行载荷变化统计,西北工业大学硕士学位论文第一章
⒍睾善椎墓谕庋芯肯肿——涡轮盘和涡轮叶片的强度与寿命展开了深入的研究,为保证此航空发动机这些军标中对发动机多参数载荷,特别是外部载荷要求都作了类似的规定,但即载荷谱的编制。只有通过载荷谱的研究,才可以得到整机和零部件使用的重要载荷信息,从而才可能使寿命顸估与强度计算真实而可靠。由于对航空发动机及其零部件的强度和寿命分析要综合考虑其使用性能、经济性和国情政策等诸多因素【虼艘恢币岳炊院娇辗⒍