基于臨界距離理論的渦輪盤高溫低周疲勞壽命預(yù)測
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 05:38
作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主承力部件之一,高壓渦輪盤承受著循環(huán)熱載荷和機(jī)械載荷的耦合作用,繼而發(fā)生各種形式的失效破壞,其中高溫低周疲勞破壞是渦輪盤最主要的失效形式之一。渦輪盤一旦發(fā)生疲勞破壞,將會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)甚至飛機(jī)的正常飛行造成極大的安全隱患,并導(dǎo)致災(zāi)難性后果。由于輪盤結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,其廣泛存在應(yīng)力集中現(xiàn)象,但目前尚缺乏完整且高效的壽命預(yù)測模型和方法來解決此類問題。針對此,深入開展研究缺口結(jié)構(gòu)件的多軸疲勞失效分析、累積損傷機(jī)理及壽命預(yù)測方法具有重要的工程和科學(xué)意義。本論文以某型號航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪盤為研究對象,展開了如下研究:(1)通過闡述兩類缺口件多軸疲勞分析方法即場強(qiáng)法和臨界距離法,結(jié)合損傷參量和累積損傷模型的評估結(jié)果,對缺口結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了壽命預(yù)測。同時(shí),對比現(xiàn)有多種常用方法下的缺口疲勞壽命預(yù)測,結(jié)果顯示,臨界距離法對疲勞壽命預(yù)測具有較高的預(yù)測精度,且計(jì)算量遠(yuǎn)小于場強(qiáng)法。(2)渦輪盤結(jié)構(gòu)有限元分析及疲勞壽命預(yù)測。對渦輪盤危險(xiǎn)部位如榫槽及螺栓孔部位展開了有限元計(jì)算和分析,得到應(yīng)力及應(yīng)變數(shù)據(jù),提出了一種考慮缺口效應(yīng)的基于能量梯度的臨界距離壽命預(yù)測模型,并對某渦輪盤的疲勞壽命進(jìn)行了預(yù)測,該模型不但考慮了...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Neuber法示意圖
2-2 圓孔缺口根部非均勻應(yīng)力場的分布示意圖7],不考慮應(yīng)力梯度對對機(jī)械零部件疲勞壽果。零部件的疲勞破壞過程,其材料內(nèi)部存區(qū)。微觀塑性區(qū)的發(fā)展受到周圍應(yīng)力場的積損傷的大小,其范圍越大,機(jī)械零部件的會(huì)使損傷減小。何進(jìn)行描述,以及怎樣合理考慮應(yīng)力梯度對量研究,其中最具有代表性的臨界距離理論長度 的臨界距離理論ka[33]分別提出了各自的臨界距離法(Theory
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 = ( ) ( ) Ъ 缺口彈性應(yīng)力場中的最大主應(yīng)力; 稱為臨界距離,使用 = (х х ) 和х 分別為應(yīng)力比為-1 時(shí)材料的裂紋擴(kuò)展門檻值變程和疲
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含缺陷渦輪盤的實(shí)際使用壽命計(jì)算方法[J]. 任遠(yuǎn),張成成,高靖云,李穎. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(12)
[2]基于應(yīng)力場強(qiáng)方法的多軸高周疲勞壽命分析及應(yīng)用[J]. 王明春,宋恩鵬,趙清華. 飛機(jī)設(shè)計(jì). 2015(04)
[3]渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命預(yù)測方法與流程[J]. 魏芷峰,王延榮,袁善虎,石亮. 燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究. 2014(05)
[4]金屬材料多軸疲勞累積損傷理論研究進(jìn)展[J]. 夏天翔,姚衛(wèi)星,嵇應(yīng)鳳. 機(jī)械強(qiáng)度. 2014(04)
[5]基于場強(qiáng)法的焊接接頭疲勞壽命影響因素研究[J]. 劉剛,唐柳倫,黃一. 船舶力學(xué). 2014(Z1)
[6]基于臨界距離-臨界平面方法預(yù)測DZ125缺口低循環(huán)疲勞壽命[J]. 黃佳,楊曉光,石多奇,王井科,胡曉安. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(22)
[7]考慮應(yīng)力梯度的缺口疲勞壽命預(yù)測方法[J]. 王延榮,李宏新,袁善虎,魏大盛,石亮. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]考慮應(yīng)力梯度的輪盤疲勞壽命預(yù)測[J]. 石亮,魏大盛,王延榮. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(06)
[9]高溫多軸變幅疲勞損傷累積[J]. 孫國芹,尚德廣,王冬. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[10]多軸變幅加載下GH4169合金疲勞壽命預(yù)測[J]. 徐姣,尚德廣,孫國芹,陳宏,劉恩濤. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
碩士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片疲勞壽命和可靠性研究[D]. 林杰威.天津大學(xué) 2009
本文編號:3234584
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Neuber法示意圖
2-2 圓孔缺口根部非均勻應(yīng)力場的分布示意圖7],不考慮應(yīng)力梯度對對機(jī)械零部件疲勞壽果。零部件的疲勞破壞過程,其材料內(nèi)部存區(qū)。微觀塑性區(qū)的發(fā)展受到周圍應(yīng)力場的積損傷的大小,其范圍越大,機(jī)械零部件的會(huì)使損傷減小。何進(jìn)行描述,以及怎樣合理考慮應(yīng)力梯度對量研究,其中最具有代表性的臨界距離理論長度 的臨界距離理論ka[33]分別提出了各自的臨界距離法(Theory
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 = ( ) ( ) Ъ 缺口彈性應(yīng)力場中的最大主應(yīng)力; 稱為臨界距離,使用 = (х х ) 和х 分別為應(yīng)力比為-1 時(shí)材料的裂紋擴(kuò)展門檻值變程和疲
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含缺陷渦輪盤的實(shí)際使用壽命計(jì)算方法[J]. 任遠(yuǎn),張成成,高靖云,李穎. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(12)
[2]基于應(yīng)力場強(qiáng)方法的多軸高周疲勞壽命分析及應(yīng)用[J]. 王明春,宋恩鵬,趙清華. 飛機(jī)設(shè)計(jì). 2015(04)
[3]渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命預(yù)測方法與流程[J]. 魏芷峰,王延榮,袁善虎,石亮. 燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究. 2014(05)
[4]金屬材料多軸疲勞累積損傷理論研究進(jìn)展[J]. 夏天翔,姚衛(wèi)星,嵇應(yīng)鳳. 機(jī)械強(qiáng)度. 2014(04)
[5]基于場強(qiáng)法的焊接接頭疲勞壽命影響因素研究[J]. 劉剛,唐柳倫,黃一. 船舶力學(xué). 2014(Z1)
[6]基于臨界距離-臨界平面方法預(yù)測DZ125缺口低循環(huán)疲勞壽命[J]. 黃佳,楊曉光,石多奇,王井科,胡曉安. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(22)
[7]考慮應(yīng)力梯度的缺口疲勞壽命預(yù)測方法[J]. 王延榮,李宏新,袁善虎,魏大盛,石亮. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]考慮應(yīng)力梯度的輪盤疲勞壽命預(yù)測[J]. 石亮,魏大盛,王延榮. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(06)
[9]高溫多軸變幅疲勞損傷累積[J]. 孫國芹,尚德廣,王冬. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[10]多軸變幅加載下GH4169合金疲勞壽命預(yù)測[J]. 徐姣,尚德廣,孫國芹,陳宏,劉恩濤. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
碩士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片疲勞壽命和可靠性研究[D]. 林杰威.天津大學(xué) 2009
本文編號:3234584
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