航空发动机涡轮盘“热-机”耦合失效仿真

来源 :第十八届全国疲劳与断裂学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flareleaf
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  涡轮盘作为航空发动机的核心转动部件,承受着高温和高应力的叠加作用,工作条件极为苛刻,是高性能发动机最关键部件之一。本文基于能量释放率准则,利用裂纹扩展仿真分析软件 Zencrack,模拟了在“热-机”耦合的复杂载荷工况下,涡轮盘榫槽根部不同初始裂纹的裂纹扩展路径和速率;同时比较了高温蠕变效应对裂纹扩展路径和速率的影响,结果表明高温蠕变效应明显加速了裂纹扩展的速率,但对裂纹扩展路径没有太大影响。
其他文献
工程结构在服役中承受随机交变载荷。结构的疲劳裂纹扩展寿命不仅与载荷大小有关,而且和载荷的作用顺序有关。裂纹在高载后的低载循环中,其扩展速率会明显降低,这种现象称为超载迟滞。研究超载迟滞机理对预测结构在随机载荷谱下的疲劳裂纹扩展寿命具有重要意义。
在载荷的往复加卸过程中,疲劳裂纹尖端场的塑性区形成并演化,其形成机制和演化规律大大影响材料的疲劳行为。晶体材料的宏观塑性行为是由微观位错行为所决定,在一定的空间尺度(如:细观)上,视位错分布为连续函数,引入位错密度函数表征材料的塑性行为。
在苛刻环境中长期工作之后,多铁性复合材料界面可能会产生力、电、磁损伤而成为弱界面。现有文献将传统弱界面的线弹簧模型拓展到压电、压磁领域,建立了广义线弹簧模型,用于描述上述三类损伤。
报告介绍世界上首款基亍全二维探测器技术的新一代便携式 X 射线残余应力分析方法和设备,因为数据可靠性及其便携性,在焊接、管道、压力容器、汽车、船舶、石油、桥梁、高速列车、核电、航天、军工、重大装备制造等领域均有重要应用。
会议
本文从工程应用角度出发,采取试验与理论相结合的方法,开发了变幅多轴蠕变-疲劳寿命预测系统,提出一种谱载下低周多轴蠕变-疲劳寿命评估方法。从预测准确且便于工程应用的角度考虑,分析了现有多种不包含经验系数的多轴疲劳寿命预测模型,并通过试验数据评估这些模型的预测效果,确定适用于变幅多轴疲劳寿命预测的方法。
随着科学技术的不断发展和工业自动化趋势的日益加剧,对于高性能重载齿轮的需求量大大提升。重载齿轮需要在复杂的工况和恶劣的工作环境下承受很大的交变载荷及摩擦力,所以相应的重载齿轮钢必须具有良好的接触及弯曲疲劳强度,即表面硬度、强度高,心部韧性好,同时硬化层分布合理,保证表面和心部有良好的强韧性配合。
在飞机全尺寸疲劳试验中,起落架通常以假件形式安装,承受起飞阶段和着陆阶段中多轴载荷的作用,试验中重点考核与起落架连接的机体结构部位。为缩短全机疲劳试验周期,通常需要对起落架设计载荷谱进行适当简化,保证简化前后载荷谱对机体连接结构造成的损伤基本相等。
研究了近服役温度下的长期时效对航空发动机涡轮盘用GH4169 合金的组织演化及低周疲劳行为的影响规律,揭示了合金服役过程中组织劣化对其低周疲劳及断裂行为的作用机制。
镍基高温合金在磨削后,表面将产生残余拉应力,工件的疲劳寿命会因此大大降低。因此,本文在分析了镍基高温合金磨削残余应力的产生机理的基础上,提出了一种在工件内部嵌入热源,从而主动控制表面残余拉应力向压应力转变的新方法。
研究了长期服役过程中的显微组织演化对航空发动机涡轮盘用GH4169 合金的疲劳裂纹扩展行为的影响规律,揭示了合金服役过程中组织劣化对其疲劳裂纹扩展不同阶段的裂纹扩展路径及断裂行为的作用机制。