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题名高压涡轮盘疲劳载荷分析与试验
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作者
刘闯
黄福增
王洪斌
刘正峰
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机构
中国航发沈阳发动机研究所
辽宁省航空发动机冲击力学重点实验室
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出处
《航空发动机》
北大核心
2023年第4期140-145,共6页
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基金
航空动力基础研究项目资助。
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文摘
针对航空发动机涡轮盘低循环疲劳寿命受交变热应力影响的问题,对某型高压涡轮盘服役过程的温度场变化情况进行了研究。根据某型发动机高压涡轮盘试车过程中实测的随时间变化的温度分布,采用有限元方法分析了轮盘温度变化对不同考核部位应力水平的影响,对发动机工作状态下各考核部位的循环应力进行了计算。制定了试验方案,设计了试验装置,在旋转试验器上进行了涡轮盘在高温状态下的低循环疲劳试验,按照安全寿命法确定了盘心和螺栓孔部位的安全寿命。结果表明:温度变化对轮盘考核部位应力的影响明显,瞬态温度沿径向呈“V”型分布,导致螺栓孔部位应力水平比稳态温度分布下的提高了25.9%,使其成为涡轮盘的限寿部位;轮盘失效模式为低循环疲劳破坏,裂纹起源于螺栓孔的6、12点钟方向,沿径向扩展导致轮盘失效。
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关键词
高压涡轮盘
瞬态温度
稳态温度
低循环疲劳
安全寿命
航空发动机
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Keywords
high pressure turbine disk
transient temperature
steady-state temperature
low cycle fatigue
available safe life
aeroengine
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分类号
V232.5
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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